CN109193564A - 防止平衡绕组ct极性接反导致差动误动的闭锁方法 - Google Patents

防止平衡绕组ct极性接反导致差动误动的闭锁方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法和装置，其工作方式是：采集串联变压器平衡绕组的每相绕组电流，对三相电流的相位进行实时计算，将各相电流的相位分别与其他相的相电流相位进行比较，当相位差大于闭锁定值时，闭锁零序差动保护并；当零序差动保护差流与纵差保护差流的比值大于闭锁定值，闭锁零序差动保护；本发明能够可靠地反映平衡绕组CT极性的是否接反，防止保护误动，可以广泛地应用于串联变压器零序差动保护。

Description

防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护领域，具体而言涉及一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法和装置。
背景技术
串联变压器是新型FACTS(Flexible AC Transmission Systems，柔性交流输电系统)设备的核心部件之一，它处于直流阀和交流输电线路互相交换的核心位置。当串联变压器发生匝间故障时，平衡绕组将出现零序电流，配置基于磁平衡的零序差动保护，可以灵敏地反映此类故障。
平衡绕组不带负载、三相对称接线，因此变压器正常运行时平衡绕组电流很小，如果现场实施过程中，将平衡绕组CT极性接反，正常运行时是难以发现的。如果突发区外不平衡故障，此时零序差动保护将产生差流，导致零序差动保护误动。
现有零序差动保护一般是基于电平衡的绕组零序差动保护，对于极性问题，现有技术关注的重点是变压器中性点零序CT，这是单相CT，相关方法无法应用到平衡绕组三相CT的极性判别中。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法和装置，以防止平衡绕组CT极性接反导致零序差动保护误动。
为达到上述目的，本发明采取以下的技术方案来实现：一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，所述方法包括如下步骤：
(1)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
(2)分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护。
上述方案中，所述闭锁定值θset的取值范围为：5°～40°。
上述方案中，所述步骤2还包括：计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
上述方案中，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
上述方案中，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
本发明同时提出了另一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，所述方法包括如下步骤：
(21)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
(22)计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
上述方案中，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
上述方案中，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
本发明同时提出了一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，所述装置包括:采样单元、闭锁判定单元，其中：
所述采样单元，采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
所述闭锁判定单元，用于分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护。
上述方案中，所述闭锁定值θset的取值范围为：5°～40°。
上述方案中，所述闭锁判定单元还包括：计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
上述方案中，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
上述方案中，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
本发明同时提出了另一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，所述装置包括采样单元、闭锁判定单元，其中：
所述采样单元，采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
所述闭锁判定单元，用于计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
上述方案中，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
上述方案中，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明提供了一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法和装置，其工作方式是：采集串联变压器平衡绕组的每相绕组电流，对三相电流的相位进行实时计算，将各相电流的相位分别与其他相的相电流相位进行比较，当相位差大于闭锁定值时，闭锁零序差动保护并给出告警报文；当零序差动保护启动时纵差保护未启动，闭锁零序差动保护并给出告警报文；本发明能够可靠地反映平衡绕组CT极性的是否接反，防止保护误动，可以广泛地应用于串联变压器零序差动保护。
附图说明
图1为零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图一。
图2为零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图二。
图3为零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图三。
图4为参与串联变压器纵联零序差动保护计算的互感器示意图。
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。
实施例1：
一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，包括以下步骤：
(1)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
如图4所示，零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。串联变压器正常运行时，平衡绕组不带负载，平衡绕组的三相电流很小，即Ia、Ib、Ic很小。当串联变压器发生匝间故障时，平衡绕组三角环内将产生环流，Ia、Ib、Ic三相电流大小相等、方向相同；
(2)分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护，并给出告警报文；
如果平衡绕组A、B、C三相中存在一相或两相极性接反的情况，以A相极性接反为例，在这种情况下，当系统发生故障时，平衡绕组采集到的A相电流将与B相电流或C相电流存在相位差。如图1所示，当A相电流的相位与B相或C相电流的相位差大于闭锁定值θset时，即判为平衡绕组三相CT存在异常，闭锁零序差动保护并给出告警报文。闭锁定值θset的取值范围一般为：5°～40°。如图1零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图一所示。
实施例2：
一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，该方法步骤如下：
(1)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
如图4所示，零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。串联变压器正常运行时，平衡绕组不带负载，平衡绕组的三相电流很小，即Ia、Ib、Ic很小。当串联变压器发生匝间故障时，平衡绕组三角环内将产生环流，Ia、Ib、Ic三相电流大小相等、方向相同；
(2)分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护；并计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
如果平衡绕组A、B、C三相中存在一相或两相极性接反的情况，以A相极性接反为例，在这种情况下，当系统发生故障时，平衡绕组采集到的A相电流将与B相电流或C相电流存在相位差。如图1所示，当A相电流的相位与B相或C相电流的相位差大于闭锁定值θset时，即判为平衡绕组三相CT存在异常，闭锁零序差动保护并给出告警报文。闭锁定值θset的取值范围一般为：5°～40°。
如果平衡绕组A、B、C三相CT极性均接反，以系统发生区外单相接地故障为例，零序差动保护的差流本应为零，但由于平衡绕组三相CT极性均接反，此时零序差动保护将计算出很大的差流，数值为平衡绕组调整电流的两倍；而纵差保护不采平衡绕组电流，区外故障时，纵差保护差流很小；另外，如果故障发生在串联变压器绕组上，此时纵差保护、零序差动保护都将产生差流；因此，可以利用零序差动保护差流与纵差保护差流的比值来判别零序差动保护的差回路是否存在异常。闭锁定值Iset的范围一般取：2～5。如图2零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图二所示。
上述步骤2还包括：如图2零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图二所示。
实施例3：
一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，该方法步骤如下：
(11)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
如图4所示，零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。串联变压器正常运行时，平衡绕组不带负载，平衡绕组的三相电流很小，即Ia、Ib、Ic很小。当串联变压器发生匝间故障时，平衡绕组三角环内将产生环流，Ia、Ib、Ic三相电流大小相等、方向相同。
(12)计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
如果平衡绕组A、B、C三相中存在一相或两相极性接反的情况，以系统发生区外单相接地故障为例，零序差动保护的差流本应为零，但由于平衡绕组CT极性接反，此时零序差动保护将计算出很大的差流；而纵差保护不采平衡绕组电流，区外故障时，纵差保护差流很小。
如果平衡绕组A、B、C三相CT极性均接反，以系统发生区外单相接地故障为例，零序差动保护的差流本应为零，但由于平衡绕组三相CT极性均接反，此时零序差动保护将计算出很大的差流，数值为平衡绕组调整电流的两倍；而纵差保护不采平衡绕组电流，区外故障时，纵差保护差流很小；另外，如果故障发生在串联变压器绕组上，此时纵差保护、零序差动保护都将产生差流；因此，可以利用零序差动保护差流与纵差保护差流的比值来判别零序差动保护的差回路是否存在异常。闭锁定值Iset的范围一般取：2～5。如图3零序差动保护的平衡绕组CT极性判别的流程图三所示。
本发明同时提出了一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，所述装置包括:采样单元、闭锁判定单元，其中：
所述采样单元，采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
所述闭锁判定单元，分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护。
其中，所述闭锁定值θset的取值范围为：5°～40°。
其中，所述闭锁判定单元还包括：计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
其中，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
其中，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
本发明同时提出了另一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，所述装置包括采样单元、闭锁判定单元，其中：
所述采样单元，采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
所述闭锁判定单元，计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
其中，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
其中，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
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 (16)

1.一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
(2)分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护。
2.如权利要求1所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述闭锁定值θset的取值范围为：5°～40°。
3.如权利要求1所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述步骤2还包括：计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
4.如权利要求3所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
5.如权利要求3所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
6.一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(21)采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
(22)计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
7.如权利要求6所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
8.如权利要求6所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
9.一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述装置包括:采样单元、闭锁判定单元，其中：
所述采样单元，采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
所述闭锁判定单元，用于分别计算Ia、Ib、Ic与其他两相电流的相位差，当任意相位差大于闭锁定值θset时，闭锁零序差动保护。
10.如权利要求9所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述闭锁定值θset的取值范围为：5°～40°。
11.如权利要求9所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述闭锁判定单元还包括：计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
12.如权利要求11所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
13.如权利要求11所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
14.一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述装置包括采样单元、闭锁判定单元，其中：
所述采样单元，采集串联变压器的平衡绕组的三相相电流，记平衡绕组A相电流为Ia，记平衡绕组B相电流为Ib，记平衡绕组C相电流为Ic；
所述闭锁判定单元，用于计算零序差动保护差流与纵差保护差流的比值，当比值大于闭锁定值Iset，闭锁零序差动保护。
15.如权利要求14所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的保护装置，其特征在于，所述零序差动保护采用网侧CT、阀侧CT、平衡绕组CT构成差回路；所述纵差保护采用网侧CT、阀侧CT构成差回路。
16.如权利要求14所述的一种防止平衡绕组CT极性接反导致差动误动的闭锁方法，其特征在于，所述闭锁定值Iset的取值范围为：2～5。
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