CN106972465B - 一种基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法及装置，保护装置测量变压器中压侧的电压和电流；分别计算负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值，保护方向判别以负序功率方向为主判据，以正序电压为极化量的方向判据为辅助判据，当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，保护经延时t1动作于报警或跳闸。该方法能够解传统的方向过流保护在高压侧发生单相接地或低压侧发生两相相间故障的时候，存在中压侧方向元件误开放而导致中压侧方向过流保护误动的情况。另外本发明还提供了相应的装置。

Description

一种基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法及装置
技术领域
本发明属于电力系统继电保护领域，特别涉及一种基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法及装置。
背景技术
为反映变压器外部短路故障引起的过电流以及作为纵联差动保护和瓦斯保护的后备，变压器应装设反映相间或接地短路故障的后备保护，带延时跳开相应的断路器。为确保动作选择性的要求，在两侧或三侧有电源的三绕组变压器上配置复压闭锁的方向过流保护，作为变压器和相邻元件相间短路的后备保护。然而目前现有的方向过流保护在高压侧发生单相接地或低压侧发生两相相间故障的时候，会存在中压侧方向元件误开放而导致中压侧方向过流保护误动的情况。鉴于传统复压闭锁的方向过流保护存在以上不足，有必要研究一种可以正确区分内部故障和外部故障的方向过流保护判别方法及装置。
发明内容
本发明的主要目的：提供一种采用负序功率方向为主判据，正序电压极化量方向元件为辅助判据的过流方向元件判别方法，该判别方法在各种故障情况下，特别是在高压侧发生单相接地或低压侧发生两相相间故障时，仍可以可靠的区分内部故障和外部故障。
本发明所采用的技术方案是：理论分析表明，传统方向过流元件在其它侧发生不对称故障时，可能会发生误动的现象，而在其他侧发生不对称故障时，可以利用中压侧电压和电流计算出的负序功率来可靠的区分区内故障还是区外故障。
本文提出了一种采用负序功率方向为主判据，正序电压极化量方向元件为辅助判据的过流方向元件判别方法。保护装置测量变压器中压侧的电压和电流；分别计算负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值，保护方向判别以负序功率方向为主判据，以正序电压为极化量的方向判据为辅助判据，当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，保护经设定的第一延时t1动作于报警或跳闸。
本发明还提供一种基于负序功率方向的变压器过流保护装置，包括采样模块、计算模块、判断及动作模块，其中：
所述采样模块用于变压器过流保护装置对变压器中压侧电压和电流进行采样；
所述计算模块用于根据采样模块的采样数据，计算变压器中压侧负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值；
所述判断及动作模块根据计算模块的计算结果，保护方向判别以负序功率方向为主判据，以正序电压为极化量的方向判据为辅助判据，当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，经第一延时t1发出报警信号或跳闸信号同时输出跳闸继电器空接点。
进一步地，所述判断及动作模块中，如果满足式(1)的判据，则判为负序功率正方向元件动作，如果满足式(2)的判据，则判为负序功率反方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压负序分量幅值，为变压器中压侧电流负序分量幅值，为变压器中压侧负序电压和负序电流夹角，Pset为负序功率定值门槛。
进一步地，所述判断及动作模块中，如果满足式(3)的判据，则判为正序电压为极化量的方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压正序电压极化量，为变压器中压侧故障相电流，为变压器中压侧电压正序电压极化量与故障相电流的角度差，β为最大灵敏角。
进一步地，所述判断及动作模块中，保护方向判据由以下三条判据构成：(a)、当负序功率正方向元件动作，过流保护方向元件开放；(b)、当负序功率反方向元件动作，过流保护方向元件闭锁，且负序功率反方向元件返回时，经第二延时t2进行负序功率正方向动作元件判别；(c)、当负序功率正方向元件和反方向元件均不动作时，过流保护方向元件由正序电压为极化量的方向判据决定，正序电压为极化量的方向元件动作则过流保护方向元件开放，反之闭锁。当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，保护经延时t1动作于报警或跳闸。
进一步地：第二延时t2可在0.1～5s范围内取值。
进一步地：第一延时t1可在0.1～10s范围内取值。
本发明的有益效果是：提出了一种基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法及装置，在各种故障情况下，特别是在高压侧发生单相接地或低压侧发生两相相间故障时，仍可以可靠的区分内部故障和外部故障。
附图说明
图1是本发明中方向过流元件逻辑框图。
图2是本发明提供装置的装置结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。
保护装置测量变压器中压侧的电压和电流；分别计算负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值。
根据计算的结果对负序功率方向元件是否开放进行判别，如果满足式(1)的判据，则判为负序功率正方向元件动作，如果满足式(2)的判据，则判为负序功率反方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压负序分量幅值，为变压器中压侧电流负序分量幅值，为变压器中压侧负序电压和负序电流夹角，Pset为负序功率定值门槛，负序功率定值门槛通常在0～0.1倍的额定功率范围内取值。
根据计算的结果对正序电压为极化量的方向元件是否开放进行判别，如果满足式(3)的判据，则判为正序电压为极化量的方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压正序电压极化量，为变压器中压侧故障相电流，为变压器中压侧电压正序电压极化量与故障相电流的角度差，β为最大灵敏角，当方向元件指向变压器侧时，最大灵敏角β通常整定为225deg，当方向元件指向系统侧时，最大灵敏角β通常整定为45deg，deg表示角度的单位，度。
根据负序功率方向元件和正序电压为极化量的方向元件的判别结果，按照图1中的逻辑，实现过流保护方向元件的判别，具体判据由以下三条判据构成：(a)、当负序功率正方向元件动作，过流保护方向元件开放；(b)、当负序功率反方向元件动作，过流保护方向元件闭锁，且负序功率反方向元件返回时，延时t2进行负序功率正方向动作元件判别；(c)、当负序功率正方向元件和反方向元件均不动作时，过流保护方向元件由正序电压为极化量的方向判据决定，正序电压为极化量的方向元件动作则过流保护方向元件开放，反之闭锁。
负序功率反方向元件返回时，延时t2进行负序功率正方向动作元件判别，延时t2定值一般在0.1～5s范围内取值。
当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，保护经延时t1动作于报警或跳闸，延时t1定值一般在0.1～10s范围内取值。
另外，本发明还提供一种基于负序功率方向的变压器过流保护装置，如图2所示，包括采样模块、计算模块、判断及动作模块，其中：
所述采样模块用于变压器过流保护装置对变压器中压侧电压和电流进行采样；
所述计算模块用于根据采样模块的采样数据，计算变压器中压侧负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值；
所述判断及动作模块根据计算模块的计算结果，保护方向判别以负序功率方向为主判据，以正序电压为极化量的方向判据为辅助判据，当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，经延时t1发出报警信号或跳闸信号及输出跳闸继电器空接点。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法，其特征在于：测量变压器中压侧的电压和电流；分别计算负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值，保护方向判别以负序功率方向为主判据，以正序电压为极化量的方向判据为辅助判据，当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，保护经设定的第一延时t1动作于报警或跳闸；
保护方向判据由以下三条判据构成：(a)、当负序功率正方向元件动作，过流保护方向元件开放；(b)、当负序功率反方向元件动作，过流保护方向元件闭锁，且负序功率反方向元件返回时，经设定的第二延时t2进行负序功率正方向动作元件判别；(c)、当负序功率正方向元件和反方向元件均不动作时，过流保护方向元件由正序电压为极化量的方向判据决定，正序电压为极化量的方向元件动作则过流保护方向元件开放，反之闭锁。
2.如权利要求1所述的基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法，其特征在于：如果满足式(1)的判据，则判为负序功率正方向元件动作，如果满足式(2)的判据，则判为负序功率反方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压负序分量幅值，为变压器中压侧电流负序分量幅值，为变压器中压侧负序电压和负序电流夹角，Pset为负序功率定值门槛。
3.如权利要求1所述的基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法，其特征在于：如果满足式(3)的判据，则判为正序电压为极化量的方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压正序电压极化量，为变压器中压侧故障相电流，为变压器中压侧电压正序电压极化量与故障相电流的角度差，β为最大灵敏角。
4.如权利要求1所述的基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法，其特征在于：所述第一延时在0.1～10s范围内取值。
5.如权利要求1所述的基于负序功率方向的变压器过流保护判据方法，其特征在于：所述第二延时在0.1～5s范围内取值。
6.基于负序功率方向的变压器过流保护装置，其特征在于：包括采样模块、计算模块、判断及动作模块，其中：
所述采样模块用于变压器过流保护装置对变压器中压侧电压和电流进行采样；
所述计算模块用于根据采样模块的采样数据，计算变压器中压侧负序功率值、故障相电流与正序极化电压方向值；
所述判断及动作模块根据计算模块的计算结果，保护方向判别以负序功率方向为主判据，以正序电压为极化量的方向判据为辅助判据，当保护方向元件开放，且故障相电流大于相电流定值门槛，经设定的第一延时t1发出报警信号或跳闸信号同时输出跳闸继电器空接点；
保护方向判据由以下三条判据构成：(a)、当负序功率正方向元件动作，过流保护方向元件开放；(b)、当负序功率反方向元件动作，过流保护方向元件闭锁，且负序功率反方向元件返回时，经第二延时t2进行负序功率正方向动作元件判别；(c)、当负序功率正方向元件和反方向元件均不动作时，过流保护方向元件由正序电压为极化量的方向判据决定，正序电压为极化量的方向元件动作则过流保护方向元件开放，反之闭锁。
7.如权利要求6所述的基于负序功率方向的变压器过流保护装置，其特征在于：如果满足式(1)的判据，则判为负序功率正方向元件动作，如果满足式(2)的判据，则判为负序功率反方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压负序分量幅值，为变压器中压侧电流负序分量幅值，为变压器中压侧负序电压和负序电流夹角，Pset为负序功率定值门槛。
8.如权利要求6所述的基于负序功率方向的变压器过流保护装置，其特征在于：如果满足式(3)的判据，则判为正序电压为极化量的方向元件动作；
其中，为变压器中压侧电压正序电压极化量，为变压器中压侧故障相电流，为变压器中压侧电压正序电压极化量与故障相电流的角度差，β为最大灵敏角。
9.如权利要求6所述的基于负序功率方向的变压器过流保护装置，其特征在于：所述第一延时在0.1～10s范围内取值。
10.如权利要求9所述的基于负序功率方向的变压器过流保护装置，其特征在于：所述第二延时在0.1～5s范围内取值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107800113B (zh) * 2017-11-03 2019-06-21 济南历源实业有限责任公司 一种电流差动保护区外故障闭锁的方法、系统及解锁方法
CN110609195B (zh) * 2019-08-20 2021-12-28 国电南瑞科技股份有限公司 一种微电网接地与相间故障的识别方法及系统
CN115498774B (zh) * 2022-10-26 2023-09-29 珠海康晋电气股份有限公司 一种基于多线路测控的微机型配电自动化站所终端

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102412569A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 北京四方继保自动化股份有限公司 一种纵联差动保护利用故障分量实现启动的方法
CN104076248A (zh) * 2014-07-09 2014-10-01 山东大学 一种基于正序极化电压相位比较的故障方向判定方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102412569A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 北京四方继保自动化股份有限公司 一种纵联差动保护利用故障分量实现启动的方法
CN104076248A (zh) * 2014-07-09 2014-10-01 山东大学 一种基于正序极化电压相位比较的故障方向判定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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变压器的过电流保护;张付长;《继电器》;19770331(第1期);第46-53页

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