CN106129978A - 一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法和装置 - Google Patents

一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法和装置 Download PDF

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CN106129978A CN201610586163.1A CN201610586163A CN106129978A CN 106129978 A CN106129978 A CN 106129978A CN 201610586163 A CN201610586163 A CN 201610586163A CN 106129978 A CN106129978 A CN 106129978A
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STATE GRID CENTER CHINA GRID Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法和装置,方法包括:计算三相差动电流和三相差动电流的序分量;零序电流差动保护装置动作。装置包括采集单元、计算单元、判据确定单元和零序电流差动保护装置。本发明利用输电线路单相接地故障时,故障点处正序、负序、零序差流之间的特征(单相接地故障时,故障点处正序、负序、零序差流大小相等,方向相同)识别单相接地的故障相。零序电流差动保护选相装置不受负荷电流的影响,单相高阻接地故障时仍可以准确选出故障相,与零序电流差动保护配合使用,可实现输电线路单相高阻接地故障时零序电流差动保护选相跳闸,防止轻微故障跳三相情况的发生。

Description

一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法和装置
技术领域
本发明属于电力系统继电保护技术领域,具体涉及一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法和装置。
背景技术
输电线路发生单相经较大过渡电阻故障时,零序电流差动保护的灵敏度高于分相电流差动保护,在超、特高压线路得到广泛采用,但是零序电流差动保护自身不具备选相功能,需要选相元件与其配合来实现分相跳闸,对于线路单相经高阻接地故障,选相元件选相失败会造成轻微故障下跳开三相线路,影响系统的安全稳定运行,所以选相元件的灵敏度直接影响线路零序电流差动保护的动作性能,特别是单相接地故障的选相方法。
现有选相元件主要通过降低电流差动保护判据的制动系数作为零差保护的选相元件,但是该选相元件受负荷电流影响较大,在重负荷情况下发生单相经高阻接地故障时,该选相元件选相失败,后果是轻微故障(单相经高阻接地故障)保护跳三相,所以选相元件的动作性能直接影响零序电流差动保护的动作性能。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法和装置,利用输电线路单相接地故障时,故障点处正序、负序、零序差流之间的特征(单相接地故障时,故障点处正序、负序、零序差流大小相等,方向相同)识别单相接地的故障相。
为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
本发明提供一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法,所述方法包括:
计算三相差动电流;
计算三相差动电流的序分量;
零序电流差动保护装置动作。
所述计算三相差动电流之前包括:
采集线路首端和末端的三相电流。
所述采集线路首端和末端的三相电流包括:
通过电流互感器采集线路首端和末端的三相电流;
线路首端的三相电流用表示,线路末端的三相电流用表示,其中M表示首端,N表示末端。
所述计算三相差动电流包括:
设A、B、C相的差动电流分别为有:
I · A Σ = I · M A + I · N A
I · B Σ = I · M B + I · N B
I · C Σ = I · M C + I · N C .
所述计算三相差动电流的序分量包括:
计算A相差动电流的序分量、B相差动电流的序分量和C相差动电流的序分量;
所述A相差动电流的序分量包括A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述B相差动电流的序分量包括B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述C相差动电流的序分量包括C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I · A 1 Σ = I · A Σ + a I · B Σ + a 2 I · C Σ
I · A 0 Σ = I · A Σ + I · B Σ + I · C Σ
I · A 2 Σ = I · A Σ + a 2 I · B Σ + a I · C Σ
其中,中间量
所述B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I · B 1 Σ = I · B Σ + a I · C Σ + a 2 I · A Σ
I · B 0 Σ = I · A Σ + I · B Σ + I · C Σ
I · B 2 Σ = I · B Σ + a 2 I · C Σ + a I · A Σ
所述C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I · C 1 Σ = I · C Σ + a I · A Σ + a 2 I · B Σ
I · C 0 Σ = I · A Σ + I · B Σ + I · C Σ
I · C 2 Σ = I · C Σ + a 2 I · A Σ + a I · B Σ .
所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; A 2 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 2 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
其中,为A相差动电流的正序分量,为A相差动电流的零序分量,为A相差动电流的负序分量,IA0Σ为A相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明A相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; B 2 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 2 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
其中,为B相差动电流的正序分量,为B相差动电流的零序分量,为B相差动电流的负序分量,IB0Σ为B相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明B相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; C 2 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 2 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
其中,为C相差动电流的正序分量,为C相差动电流的零序分量,为C相差动电流的负序分量,IC0Σ为C相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明C相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
本发明还提供一种基于序差流的零序电流差动保护选相装置,所述装置包括:
采集单元,用于采集线路首端和末端的三相电流;
计算单元,用于根据采集的线路首端和末端的三相电流计算三相差动电流,并根据三相差动电流计算三相差动电流的序分量;
判据确定单元,用于检测零序电流差动保护装置是否需要动作;
零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作。
所述采集单元采用电流互感器;
线路首端的三相电流用表示,线路末端的三相电流用表示,其中M表示首端,N表示末端。
所述计算三相差动电流包括:
设A、B、C相的差动电流分别为有:
I &CenterDot; A &Sigma; = I &CenterDot; M A + I &CenterDot; N A
I &CenterDot; B &Sigma; = I &CenterDot; M B + I &CenterDot; N B
I &CenterDot; C &Sigma; = I &CenterDot; M C + I &CenterDot; N C .
所述计算三相差动电流的序分量包括:
计算A相差动电流的序分量、B相差动电流的序分量和C相差动电流的序分量;
所述A相差动电流的序分量包括A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述B相差动电流的序分量包括B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述C相差动电流的序分量包括C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; A 1 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 2 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma;
其中,中间量
所述B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; B 1 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma;
I &CenterDot; B 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; B 2 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma;
所述C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; C 1 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma;
I &CenterDot; C 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; C 2 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; .
所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; A 2 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 2 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
其中,为A相差动电流的正序分量,为A相差动电流的零序分量,为A相差动电流的负序分量,IA0Σ为A相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明A相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; B 2 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 2 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
其中,为B相差动电流的正序分量,为B相差动电流的零序分量,为B相差动电流的负序分量,IB0Σ为B相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明B相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; C 2 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 2 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
其中,为C相差动电流的正序分量,为C相差动电流的零序分量,为C相差动电流的负序分量,IC0Σ为C相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明C相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有以下有益效果:
1)本发明提出的输电线路零序电流差动保护选相方法,利用输电线路单相接地故障时,故障点处正序、负序、零序差流之间的特征(单相接地故障时,故障点处正序、负序、零序差流大小相等,方向相同)识别单相接地的故障相;
2)本发明提出的输电线路零序电流差动保护选相装置,不受负荷电流的影响,单相高阻接地故障时仍可以准确选出故障相,与零序电流差动保护配合使用,可实现输电线路单相高阻接地故障时零序电流差动保护选相跳闸,防止轻微故障跳三相情况的发生。
附图说明
图1是本发明实施例中故障线路示意图;
图2是本发明实施例中A相接地时的电流相量图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法,所述方法包括:
计算三相差动电流;
计算三相差动电流的序分量;
零序电流差动保护装置动作。
所述计算三相差动电流之前包括:采集线路首端和末端的三相电流。
如图1,Em和En分别为线路首末端电源,M表示首端,N表示末端,F1表示该处发生接地故障。
所述采集线路首端和末端的三相电流包括:
通过电流互感器采集线路首端和末端的三相电流;
线路首端的三相电流用表示,线路末端的三相电流用表示;
所述计算三相差动电流包括:
设A、B、C相的差动电流分别为有:
I &CenterDot; A &Sigma; = I &CenterDot; M A + I &CenterDot; N A
I &CenterDot; B &Sigma; = I &CenterDot; M B + I &CenterDot; N B
I &CenterDot; C &Sigma; = I &CenterDot; M C + I &CenterDot; N C .
所述计算三相差动电流的序分量包括:
计算A相差动电流的序分量、B相差动电流的序分量和C相差动电流的序分量;
A相接地时电流相量如图2,所述A相差动电流的序分量包括A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量所述A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; A 1 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 2 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma;
其中,中间量
所述B相差动电流的序分量包括B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量所述B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; B 1 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma;
I &CenterDot; B 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; B 2 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma;
所述C相差动电流的序分量包括C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量所述C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; C 1 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma;
I &CenterDot; C 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; C 2 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; .
所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; A 2 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 2 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
其中,为A相差动电流的正序分量,为A相差动电流的零序分量,为A相差动电流的负序分量,IA0Σ为A相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明A相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; B 2 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 2 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
其中,为B相差动电流的正序分量,为B相差动电流的零序分量,为B相差动电流的负序分量,IB0Σ为B相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明B相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; C 2 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 2 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
其中,为C相差动电流的正序分量,为C相差动电流的零序分量,为C相差动电流的负序分量,IC0Σ为C相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明C相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
本发明还提供一种基于序差流的零序电流差动保护选相装置,所述装置包括:
采集单元,用于采集线路首端和末端的三相电流;
计算单元,用于根据采集的线路首端和末端的三相电流计算三相差动电流,并根据三相差动电流计算三相差动电流的序分量;
判据确定单元,用于检测零序电流差动保护装置是否需要动作;
零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作。
所述采集单元采用电流互感器;
线路首端的三相电流用表示,线路末端的三相电流用表示,其中M表示首端,N表示末端。
所述计算三相差动电流包括:
设A、B、C相的差动电流分别为有:
I &CenterDot; A &Sigma; = I &CenterDot; M A + I &CenterDot; N A
I &CenterDot; B &Sigma; = I &CenterDot; M B + I &CenterDot; N B
I &CenterDot; C &Sigma; = I &CenterDot; M C + I &CenterDot; N C .
所述计算三相差动电流的序分量包括:
计算A相差动电流的序分量、B相差动电流的序分量和C相差动电流的序分量;
所述A相差动电流的序分量包括A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量所述A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; A 1 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 2 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma;
其中,中间量
所述B相差动电流的序分量包括B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量所述B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; B 1 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma;
I &CenterDot; B 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; B 2 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma;
所述C相差动电流的序分量包括C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量所述C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; C 1 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma;
I &CenterDot; C 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; C 2 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; .
所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; A 2 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 2 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
其中,为A相差动电流的正序分量,为A相差动电流的零序分量,为A相差动电流的负序分量,IA0Σ为A相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明A相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; B 2 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 2 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
其中,为B相差动电流的正序分量,为B相差动电流的零序分量,为B相差动电流的负序分量,IB0Σ为B相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明B相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; C 2 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 2 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
其中,为C相差动电流的正序分量,为C相差动电流的零序分量,为C相差动电流的负序分量,IC0Σ为C相差动电流的零序分量幅值。
所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明C相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (23)

1.一种基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述方法包括:
计算三相差动电流;
计算三相差动电流的序分量;
零序电流差动保护装置动作。
2.根据权利要求1所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述计算三相差动电流之前包括:
采集线路首端和末端的三相电流。
3.根据权利要求2所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述采集线路首端和末端的三相电流包括:
通过电流互感器采集线路首端和末端的三相电流;
线路首端的三相电流用表示,线路末端的三相电流用表示,其中M表示首端,N表示末端。
4.根据权利要求3所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述计算三相差动电流包括:
设A、B、C相的差动电流分别为有:
I &CenterDot; A &Sigma; = I &CenterDot; M A + I &CenterDot; N A
I &CenterDot; B &Sigma; = I &CenterDot; M B + I &CenterDot; N B
I &CenterDot; C &Sigma; = I &CenterDot; M C + I &CenterDot; N C .
5.根据权利要求4所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述计算三相差动电流的序分量包括:
计算A相差动电流的序分量、B相差动电流的序分量和C相差动电流的序分量;
所述A相差动电流的序分量包括A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述B相差动电流的序分量包括B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述C相差动电流的序分量包括C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
6.根据权利要求5所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; A 1 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 2 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma;
其中,中间量
所述B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; B 1 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma;
I &CenterDot; B 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; B 2 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma;
所述C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; C 1 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma;
I &CenterDot; C 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; C 2 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; .
7.根据权利要求6所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; A 2 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 2 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
其中,为A相差动电流的正序分量,为A相差动电流的零序分量,为A相差动电流的负序分量,IA0Σ为A相差动电流的零序分量幅值。
8.根据权利要求7所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明A相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
9.根据权利要求6所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; B 2 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 2 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
其中,为B相差动电流的正序分量,为B相差动电流的零序分量,为B相差动电流的负序分量,IB0Σ为B相差动电流的零序分量幅值。
10.根据权利要求9所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明B相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
11.根据权利要求6所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述零序电流差动保护装置动作之前包括:
确定第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; C 2 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 2 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
其中,为C相差动电流的正序分量,为C相差动电流的零序分量,为C相差动电流的负序分量,IC0Σ为C相差动电流的零序分量幅值。
12.根据权利要求11所述的基于序差流的零序电流差动保护选相方法,其特征在于,所述零序电流差动保护装置动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明C相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
13.一种基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述装置包括:
采集单元,用于采集线路首端和末端的三相电流;
计算单元,用于根据采集的线路首端和末端的三相电流计算三相差动电流,并根据三相差动电流计算三相差动电流的序分量;
判据确定单元,用于检测零序电流差动保护装置是否需要动作;
零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作。
14.根据权利要求13所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述采集单元采用电流互感器;
线路首端的三相电流用表示,线路末端的三相电流用表示,其中M表示首端,N表示末端。
15.根据权利要求14所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述计算三相差动电流包括:
设A、B、C相的差动电流分别为有:
I &CenterDot; A &Sigma; = I &CenterDot; M A + I &CenterDot; N A
I &CenterDot; B &Sigma; = I &CenterDot; M B + I &CenterDot; N B
I &CenterDot; C &Sigma; = I &CenterDot; M C + I &CenterDot; N C .
16.根据权利要求15所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述计算三相差动电流的序分量包括:
计算A相差动电流的序分量、B相差动电流的序分量和C相差动电流的序分量;
所述A相差动电流的序分量包括A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述B相差动电流的序分量包括B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
所述C相差动电流的序分量包括C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量
17.根据权利要求16所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述A相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; A 1 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; A 2 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma;
其中,中间量
所述B相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; B 1 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma;
I &CenterDot; B 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; B 2 &Sigma; = I &CenterDot; B &Sigma; + a 2 I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma;
所述C相差动电流的正序分量零序分量和负序分量分别表示为:
I &CenterDot; C 1 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a I &CenterDot; A &Sigma; + a 2 I &CenterDot; B &Sigma;
I &CenterDot; C 0 &Sigma; = I &CenterDot; A &Sigma; + I &CenterDot; B &Sigma; + I &CenterDot; C &Sigma;
I &CenterDot; C 2 &Sigma; = I &CenterDot; C &Sigma; + a 2 I &CenterDot; A &Sigma; + a I &CenterDot; B &Sigma; .
18.根据权利要求17所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; A 2 &Sigma; - I &CenterDot; A 0 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; A 1 &Sigma; - I &CenterDot; A 2 &Sigma; | < 0.7 I A 0 &Sigma;
其中,为A相差动电流的正序分量,为A相差动电流的零序分量,为A相差动电流的负序分量,IA0Σ为A相差动电流的零序分量幅值。
19.根据权利要求18所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明A相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
20.根据权利要求17所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; B 2 &Sigma; - I &CenterDot; B 0 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; B 1 &Sigma; - I &CenterDot; B 2 &Sigma; | < 0.7 I B 0 &Sigma;
其中,为B相差动电流的正序分量,为B相差动电流的零序分量,为B相差动电流的负序分量,IB0Σ为B相差动电流的零序分量幅值。
21.根据权利要求20所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明B相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
22.根据权利要求17所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述判据确定单元包括第一判据、第二判据和第三判据;
所述第一判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第二判据为:
| I &CenterDot; C 2 &Sigma; - I &CenterDot; C 0 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
所述第三判据为:
| I &CenterDot; C 1 &Sigma; - I &CenterDot; C 2 &Sigma; | < 0.7 I C 0 &Sigma;
其中,为C相差动电流的正序分量,为C相差动电流的零序分量,为C相差动电流的负序分量,IC0Σ为C相差动电流的零序分量幅值。
23.根据权利要求22所述的基于序差流的零序电流差动保护选相装置,其特征在于,所述零序电流差动保护装置,用于根据所述判据确定单元使相应相动作包括:
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,则表明C相发生单相接地故障,零序电流差动保护装置使A相跳开;
当第一判据、第二判据、第三判据同时满足时,否则零序电流差动保护装置使A、B、C三相均跳开。
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