CN109217240B - 一种过负荷保护方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种过负荷保护方法与系统，该系统包括过负荷保护装置、电流采集装置、温度传感器，温度传感器用于将采集的环境温度信息发送给负荷保护装置，负荷保护装置根据环境温度信息确定过负荷电流整定值。本发明根据当前环境温度的变化，相应的增大或减小过负荷电流整定值，在满足于输电线路的热稳定条件下，提高了输电线路的输电能力，具有良好经济性。

Description

一种过负荷保护方法与系统
技术领域
本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种过负荷保护方法与系统。
背景技术
电力输电线路不允许长期过负荷运行，目前，一般是通过继电保护装置采集输电线路电流，当输电线路电流大于继电保护装置的过负荷电流整定值，并且经过整定延时后，则过负荷保护会动作于跳开断路器，以防止长期过负荷运行对线路的损坏。仅仅考虑电流量的过负荷保护，导致目前的过负荷保护整定值比较保守，不能充分发挥输电线路的输送能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种过负荷保护方法与系统，用于解决现有过负荷保护整定值的确定不能充分发挥输电线路输送能力的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种过负荷保护方法，包括以下步骤：
1)当采集的输电线路电流大于设定的过负荷电流整定值，经过整定延时，过负荷保护动作；
2)所述过负荷电流整定值的确定与环境的温度相关；当前环境温度大于设定的基准环境温度时，减小所述过负荷电流整定值；当前环境温度小于基准环境温度时，增大所述过负荷电流整定值；当前环境温度等于基准环境温度时，所述过负荷电流整定值不变。
所述过负荷电流整定值的计算式如下：
Figure BDA0001344599050000021
式中，Ilf为所述过负荷电流整定值，Ilb为设定的过负荷电流基准值，该过负荷电流基准值为在基准环境温度Tb下的过负荷电流整定值， T为当前的环境温度，k1为设定的第一温度影响系数，k2为设定的第二温度影响系数。
当所述过负荷电流整定值按照所述计算式得到的计算值大于N 倍的过负荷电流基准值时，且N>1，将所述过负荷电流整定值整定为 N倍的过负荷电流基准值。
为解决上述技术问题，本发明还提出一种过负荷保护系统，包括过负荷保护装置和电流采集装置，还包括采集连接所述负荷保护装置的温度传感器，所述温度传感器用于将采集的环境温度信息发送给负荷保护装置，负荷保护装置根据所述环境温度信息确定过负荷电流整定值，当前环境温度大于设定的基准环境温度时，减小所述过负荷电流整定值；当前环境温度小于基准环境温度时，增大所述过负荷电流整定值；当前环境温度等于基准环境温度时，所述过负荷电流整定值不变。
所述过负荷电流整定值的计算式如下：
Figure BDA0001344599050000022
式中，Ilf为所述过负荷电流整定值，Ilb为设定的过负荷电流基准值，该过负荷电流基准值为在基准环境温度Tb下的过负荷电流整定值， T为当前的环境温度，k1为设定的第一温度影响系数，k2为设定的第二温度影响系数。
当所述过负荷电流整定值按照所述计算式得到的计算值大于N 倍的过负荷电流基准值时，且N>1，将所述过负荷电流整定值整定为N倍的过负荷电流基准值。
本发明的有益效果是：
本发明的过负荷保护方法和系统考虑了环境温度的影响，根据当前环境温度的变化，相应的增大或减小过负荷电流整定值，在满足于输电线路的热稳定条件下，提高了输电线路的输电能力，具有良好经济性。
附图说明
图1是过负荷保护系统拓扑结构示意图；
图2负荷电流整定值曲线图；
图3是过负荷动作逻辑示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
如图1所示的过负荷保护系统，包括过负荷保护装置，与过负荷保护装置连接的电流互感器、温度传感器，该过负荷保护装置需要采集电流互感器、温度传感器的信号，其中，电流互感器用于将采集的电流信号接入过负荷装置，过负荷装置还接入常规的电压等电气量信号，温度传感器用于将采集的环境温度信息接入过负荷保护装置。
过负荷保护系统中的过负荷保护装置，其实现的过负荷保护方法为：过负荷保护装置接收电流互感器采集的输电线路电流，并将该输电线路电流与装置内部设定的过负荷电流整定值比较，若输电线路电流大于设定的过负荷电流整定值，经过整定延时，过负荷保护动作。
上述过负荷电流整定值是根据温度传感器采集的环境温度确定的，确定过负荷电流整定值的方法为：
设定一个基准环境温度，根据实际需要或通过传统整定算法确定该基准环境温度对应的过负荷电流值，作为负荷电流基准值，过负荷保护装置采集温度传感器的信息，当采集到的当前环境温度大于基准环境温度时，相应减小该过负荷电流基准值，该过负荷电流基准值减小后，作为重新确定的过负荷电流整定值，并按照上述过负荷保护方法进行保护动作。
当过负荷保护装置采集的当前环境温度小于该基准环境温度时，相应增大过负荷电流基准值，增大后的值即作为重新确定的过负荷电流整定值，用于上述过负荷保护方法。另外一种情况，若当前环境温度等于基准环境温度时，此时的过负荷电流基准值即为用于在过负荷保护方法中进行判断的过负荷电流整定值。
例如，确定上述过负荷电流整定值的计算式如下：
Figure BDA0001344599050000041
式中，Ilf为所述过负荷电流整定值，Ilb为设定的过负荷电流基准值，该过负荷基准电流定值为在基准环境温度Tb下的过负荷电流整定值，T为当前的环境温度，k1为设定的温度影响系数1，用于表示环境温度高于基准温度时的影响能力，k2为设定的温度影响系数2，用于表示环境温度低于基准温度时的影响能力，最大过负荷定值不超过1.2倍过负荷电流基准值，当负荷电流整定值的计算值大于1.2倍的过负荷电流基准值Ilb时，将过负荷电流整定值整定为1.2倍的过负荷电流基准值Ilb。根据上述公式，绘制出过负荷整定值曲线图如图2所示。
本发明根据当前环境温度与基准环境温度的比较，改变过负荷电流基准值，改变后的过负荷电流基准值，作为重新确定的过负荷电流整定值，用于上述过负荷保护方法中的输电线路过负荷的判断。本发明的过负荷保护方法考虑了环境温度的影响，根据当前环境温度的变化，相应的增大或减小过负荷电流基准值，确定过负荷电流整定值，在满足于输电线路的热稳定条件下，提高了输电线路的输电能力，具有良好经济性。
本实施例中的电流互感器可以采用其他电流采集装置，用于采集输电线路的电流。另外，装置的过负荷保护需要设置控制字和软压板，方便过负荷保护功能的投退，如图3所示。当控制字和软压板均投入时，当前采样电流大于过负荷定值且达到整定延时Tfh时，过负荷保护才会动作。
本发明构成的简易气象站把环境温度折算为小电压信号(0-5V) 或者小电流信号(4-20mA)，通过导线传输给保护装置，保护装置再把小电压信号(0-5V)或者小电流信号(4-20mA)转换为实际的温度值。
本发明的过负荷保护方法打破了目前过负荷保护中仅采用电流值作为过负荷判据的刚性算法，通过考虑环境温度的影响，更好地在满足于输电线路的热稳定条件下，显著提高目前输电线路的承载能力，具有良好经济性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种过负荷保护方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)当采集的输电线路电流大于设定的过负荷电流整定值，经过整定延时，过负荷保护动作；
2)所述过负荷电流整定值的确定与环境的温度相关；当前环境温度大于设定的基准环境温度时，减小所述过负荷电流整定值；当前环境温度小于基准环境温度时，增大所述过负荷电流整定值；当前环境温度等于基准环境温度时，所述过负荷电流整定值不变；
所述过负荷电流整定值的计算式如下：
Figure FDA0002892598290000011
式中，Ilf为所述过负荷电流整定值，Ilb为设定的过负荷电流基准值，该过负荷电流基准值为在基准环境温度Tb下的过负荷电流整定值，T为当前的环境温度，k1为设定的第一温度影响系数，k2为设定的第二温度影响系数。
2.根据权利要求1所述的过负荷保护方法，其特征在于，当所述过负荷电流整定值按照所述计算式得到的计算值大于N倍的过负荷电流基准值时，且N>1，将所述过负荷电流整定值整定为N倍的过负荷电流基准值。
3.一种过负荷保护系统，包括过负荷保护装置和电流采集装置，其特征在于，还包括采集连接所述负荷保护装置的温度传感器，所述温度传感器用于将采集的环境温度信息发送给负荷保护装置，负荷保护装置根据所述环境温度信息确定过负荷电流整定值，当前环境温度大于设定的基准环境温度时，减小所述过负荷电流整定值；当前环境温度小于基准环境温度时，增大所述过负荷电流整定值；当前环境温度等于基准环境温度时，所述过负荷电流整定值不变；
所述过负荷电流整定值的计算式如下：
Figure FDA0002892598290000021
式中，Ilf为所述过负荷电流整定值，Ilb为设定的过负荷电流基准值，该过负荷电流基准值为在基准环境温度Tb下的过负荷电流整定值，T为当前的环境温度，k1为设定的第一温度影响系数，k2为设定的第二温度影响系数。
4.根据权利要求3所述的过负荷保护系统，其特征在于，当所述过负荷电流整定值按照所述计算式得到的计算值大于N倍的过负荷电流基准值时，且N>1，将所述过负荷电流整定值整定为N倍的过负荷电流基准值。
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