CN111521860A - 一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统及方法，包括高压母线单元、母线电源分支单元、母线变压器分支单元、母差保护装置、录波单元及二次回路单元；母线电源分支单元及母线变压器分支单元连接于高压母线单元上；母线电源分支单元及母线变压器分支单元通过二次回路单元与母差保护装置相连接，录波单元与二次回路单元相连接，该系统及方法能够利用变压器励磁涌流校验母差保护极性，且简单易行。

Description

一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统及方法

技术领域

本发明属于电力调试和电力试验技术领域，涉及一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统及方法。

背景技术

母差保护是高压母线的主保护，母差保护运行的好坏关系到事故情况下母线故障能否正确切除。母差保护的基本原理是计算连接母线各分支二次电流矢量和，当矢量和达到设定的动作值时启动动作元件。母差保护系统由于接线不认真、校核不准确，二次回路多点接地等造成保护误动的事件时有发生。极性校验就是模拟高压母线各分支流过负荷电流，检查母差保护在此时差流是否为零，从而确定接入母差保护的分支二次电流是否正确，如果不正确应该对二次电流的接线和母差保护的定值进行修改，直至差流为零。通常母差保护各分支极性校验通过带负荷试验完成，然后对于连接变压器的分支，变压器的投入初期无法组织大量的负荷，租用假负载需要比较高的成本，因此需要寻找一种简单易行的用于母差保护变压器分支极性校验的新方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统及方法，该系统及方法能够利用变压器励磁涌流校验母差保护极性，且简单易行。

为达到上述目的，本发明所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统包括高压母线单元、母线电源分支单元、母线变压器分支单元、母差保护装置、录波单元及二次回路单元；

母线电源分支单元及母线变压器分支单元连接于高压母线单元上；母线电源分支单元及母线变压器分支单元通过二次回路单元与母差保护装置相连接，录波单元与二次回路单元相连接。

母线电源分支单元包括电源、电源分支单元断路器及电源分支单元电流互感器；其中，电源经电源分支单元断路器与高压母线单元相连接，电源分支单元电流互感器安装于电源与电源分支单元断路器之间的线路上，电源分支单元电流互感器经二次回路单元与母差保护装置相连接。

母线变压器分支单元包括变压器分支断路器、变压器分支电流互感器、变压器、变压器低压侧断路器及变压器低压侧母线；变压器低压侧母线经变压器低压侧断路器、变压器及变压器分支断路器与高压母线单元相连接，变压器分支电流互感器安装于变压器与变压器分支断路器之间的线路上，变压器分支电流互感器经二次回路单元与母差保护装置相连接。

所述二次回路单元包括第一二次回路及第二二次回路，其中，电源分支单元电流互感器经第一二次回路与母差保护装置相连接，变压器分支电流互感器经第二二次回路与母差保护装置相连接。

录波单元包括录波装置、第一采样装置及第二采样装置，其中，第一采样装置连接于第一二次回路上，第二采样装置连接于第二二次回路上，第一采样装置及第二采样装置均与录波装置相连接，录波装置采用变压器分支断路器的位置节点启动。

本发明所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法包括以下步骤：

1)进行母差保护极性的校验准备工作；

2)闭合变压器分支断路器，对变压器进行首次冲击，变压器分支断路器的位置节点启动录波装置录波，待变压器无异常后转至步骤3)；

3)观察录波装置是否已经录取到第一二次回路上的电源分支二次电流及第二二次回路上的变压器分支二次电流，当录波装置已经录取到第一二次回路上的电源分支二次电流及第二二次回路上的变压器分支二次电流时，则转至步骤5)，否则，则转至步骤4)；

4)分开变压器分支断路器，变压器停电，退出变压器分支断路器的控制电源，消除录波单元缺陷，然后转至步骤2)；

5)计算并判断录波装置记录的电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和是否为零，当电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和为零时，则转至步骤7)；否则，则转至步骤6)；

6)分开变压器分支断路器，变压器停电，退出变压器分支断路器的控制电源，查找并消除异常缺陷，然后转至步骤2)；

7)认为变压器分支二次电流极性正确，投入母差保护，然后转至步骤8)；

8)母差保护极性校验试验结束。

步骤1)的具体操作为：

11)完成检查母差保护装置的静态校验；

12)将母差保护定值按照正式定值单整定；

13)检查第一二次回路及第二二次回路的接线，确保电源分支单元电流互感器及变压器分支电流互感器接触合格；

14)确保变压器具备带电条件，变压器绝缘合格，变压器低压侧断路器在分位，且已经退出其控制电源；

15)确保母线电源分支单元和母线变压器分支单元的二次电流通过第一采样装置及第二采样装置接入录波装置，确保变压器分支断路器中用于启动录波装置的位置节点已接入录波装置；

16)确保高压母线单元已经带电。

步骤2)的具体操作为：

接通变压器分支断路器的控制电源，闭合变压器分支断路器，等待变压器带电后无异常，其中，变压器分支断路器的位置节点在变压器分支断路器合闸瞬间启动录波装置。

按照母差保护装置对电源分支二次电流和变压器分支二次电流进行矢量和计算，当电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和为零时，则认为变压器分支二次电流极性正确，否则，则认为变压器分支二次电流不正确。

步骤6)还包括：

601)分开变压器分支断路器，变压器停电；

602)检查母线变压器分支单元的二次电流回路，检查变压器分支电流互感器选择的变比和给定值是否一致；检查母线变压器分支单元的二次电流回路是否存在两点接地；检查母线变压器分支单元的二次电流回路是否存在分流现象；检查母线变压器分支单元的二次回路接线是否牢靠；

603)消除缺陷。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统及方法在具体操作时，利用变压器送电时的励磁涌流作为负荷电流校验新接入变压器分支二次电流的极性是否正确，不需要租用假负载作为负荷，降低租用成本及安装成本，操作方便、简单，易于实施，方法简单易操作，保证母差保护极性正确，防止母差保护误动作，能够广泛适用于不同主接线形式的高压母线，便于在调试现场推广使用，确保母差保护准确可靠。

附图说明

图1为本发明的电路图；

图2为本发明中流程图。

其中，1为高压母线单元、2为母线电源分支单元、3为母线变压器分支单元、4为录波单元、5为录波装置、6为母差保护装置、7为二次回路单元、8为电源、9为电源分支单元电流互感器、10为电源分支单元断路器、11为变压器分支断路器、12为变压器分支电流互感器、13为变压器、14为变压器低压侧断路器、15为变压器低压侧母线、16为节点、171为第一采样装置、172为第二采样装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统包括高压母线单元1、母线电源分支单元2、母线变压器分支单元3、母差保护装置6、录波单元4及二次回路单元7；母线电源分支单元2及母线变压器分支单元3连接于高压母线单元1上；母线电源分支单元2及母线变压器分支单元3通过二次回路单元7与母差保护装置6相连接，录波单元4与二次回路单元7相连接。

母线电源分支单元2包括电源8、电源分支单元断路器10及电源分支单元电流互感器9；其中，电源8经电源分支单元断路器10与高压母线单元1相连接，电源分支单元电流互感器9安装于电源8与电源分支单元断路器10之间的线路上，电源分支单元电流互感器9经二次回路单元7与母差保护装置6相连接。

母线变压器分支单元3包括变压器分支断路器11、变压器分支电流互感器12、变压器13、变压器低压侧断路器14及变压器低压侧母线15；变压器低压侧母线15经变压器低压侧断路器14、变压器13及变压器分支断路器11与高压母线单元1相连接，变压器分支电流互感器12安装于变压器13与变压器分支断路器11之间的线路上，变压器分支电流互感器12经二次回路单元7与母差保护装置6相连接。

所述二次回路单元7包括第一二次回路及第二二次回路，其中，电源分支单元电流互感器9经第一二次回路与母差保护装置6相连接，变压器分支电流互感器12经第二二次回路与母差保护装置6相连接。

录波单元4包括录波装置5、第一采样装置171及第二采样装置172，其中，第一采样装置171连接于第一二次回路上，第二采样装置172连接于第二二次回路上，第一采样装置171及第二采样装置172均与录波装置5相连接，录波装置5采用变压器分支断路器11的位置节点16启动。

参考图2，本发明所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法包括以下步骤：

1)进行母差保护极性的校验准备工作；

2)闭合变压器分支断路器11，对变压器13进行首次冲击，变压器分支断路器11的位置节点16启动录波装置5录波，待变压器13无异常后转至步骤3)；

3)观察录波装置5是否已经录取到第一二次回路上的电源分支二次电流及第二二次回路上的变压器分支二次电流，当录波装置5已经录取到第一二次回路上的电源分支二次电流及第二二次回路上的变压器分支二次电流时，则转至步骤5)，否则，则转至步骤4)；

4)分开变压器分支断路器11，变压器13停电，退出变压器分支断路器11的控制电源，消除录波单元4缺陷，然后转至步骤2)；

5)计算并判断录波装置5记录的电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和是否为零，当电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和为零时，则转至步骤7)；否则，则转至步骤6)；

6)分开变压器分支断路器11，变压器13停电，退出变压器分支断路器11的控制电源，查找并消除异常缺陷，然后转至步骤2)；

7)认为变压器分支二次电流极性正确，投入母差保护，然后转至步骤8)；

8)母差保护极性校验试验结束。

步骤1)的具体操作为：

11)完成检查母差保护装置6的静态校验；

12)将母差保护定值按照正式定值单整定；

13)检查第一二次回路及第二二次回路的接线，确保电源分支单元电流互感器9及变压器分支电流互感器12接触合格；

14)确保变压器13具备带电条件，变压器13绝缘合格，变压器低压侧断路器14在分位，且已经退出其控制电源；

15)确保母线电源分支单元2和母线变压器分支单元3的二次电流通过第一采样装置171及第二采样装置172接入录波装置5，确保变压器分支断路器11中用于启动录波装置5的位置节点16已接入录波装置5；

16)确保高压母线单元1已经带电。

步骤2)的具体操作为：

接通变压器分支断路器11的控制电源，闭合变压器分支断路器11，等待变压器13带电后无异常，其中，变压器分支断路器11的位置节点16在变压器分支断路器11合闸瞬间启动录波装置5。

按照母差保护装置6对电源分支二次电流和变压器分支二次电流进行矢量和计算，当电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和为零时，则认为变压器分支二次电流极性正确，否则，则认为变压器分支二次电流不正确。

步骤6)还包括：

601)分开变压器分支断路器11，变压器13停电；

602)检查母线变压器分支单元3的二次电流回路，检查变压器分支电流互感器12选择的变比和给定值是否一致；检查母线变压器分支单元3的二次电流回路是否存在两点接地；检查母线变压器分支单元3的二次电流回路是否存在分流现象；检查母线变压器分支单元3的二次回路接线是否牢靠；

603)消除缺陷。

本发明在进行母差保护极性校验时，利用变压器13送电时的励磁涌流作为负荷电流校验新接入变压器分支二次电流的极性是否正确，通过录波装置5录波，并且对两分支电流按照母差保护原理进行矢量计算，可以准确的判断母差保护极性是否正确，进而消除缺陷，保证母差保护不误动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统，其特征在于，包括高压母线单元(1)、母线电源分支单元(2)、母线变压器分支单元(3)、母差保护装置(6)、录波单元(4)及二次回路单元(7)；

母线电源分支单元(2)及母线变压器分支单元(3)连接于高压母线单元(1)上；母线电源分支单元(2)及母线变压器分支单元(3)通过二次回路单元(7)与母差保护装置(6)相连接，录波单元(4)与二次回路单元(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统，其特征在于，母线电源分支单元(2)包括电源(8)、电源分支单元断路器(10)及电源分支单元电流互感器(9)；其中，电源(8)经电源分支单元断路器(10)与高压母线单元(1)相连接，电源分支单元电流互感器(9)安装于电源(8)与电源分支单元断路器(10)之间的线路上，电源分支单元电流互感器(9)经二次回路单元(7)与母差保护装置(6)相连接。

3.根据权利要求2所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统，其特征在于，母线变压器分支单元(3)包括变压器分支断路器(11)、变压器分支电流互感器(12)、变压器(13)、变压器低压侧断路器(14)及变压器低压侧母线(15)；变压器低压侧母线(15)经变压器低压侧断路器(14)、变压器(13)及变压器分支断路器(11)与高压母线单元(1)相连接，变压器分支电流互感器(12)安装于变压器(13)与变压器分支断路器(11)之间的线路上，变压器分支电流互感器(12)经二次回路单元(7)与母差保护装置(6)相连接。

4.根据权利要求3所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统，其特征在于，所述二次回路单元(7)包括第一二次回路及第二二次回路，其中，电源分支单元电流互感器(9)经第一二次回路与母差保护装置(6)相连接，变压器分支电流互感器(12)经第二二次回路与母差保护装置(6)相连接。

5.根据权利要求3所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统，其特征在于，录波单元(4)包括录波装置(5)、第一采样装置(171)及第二采样装置(172)，其中，第一采样装置(171)连接于第一二次回路上，第二采样装置(172)连接于第二二次回路上，第一采样装置(171)及第二采样装置(172)均与录波装置(5)相连接，录波装置(5)采用变压器分支断路器(11)的位置节点(16)启动。

6.一种利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法，其特征在于，基于权利要求1-5任一项所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的系统，包括以下步骤：

1)进行母差保护极性的校验准备工作；

2)闭合变压器分支断路器(11)，对变压器(13)进行首次冲击，变压器分支断路器(11)的位置节点(16)启动录波装置(5)录波，待变压器(13)无异常后转至步骤3)；

3)观察录波装置(5)是否已经录取到第一二次回路上的电源分支二次电流及第二二次回路上的变压器分支二次电流，当录波装置(5)已经录取到第一二次回路上的电源分支二次电流及第二二次回路上的变压器分支二次电流时，则转至步骤5)，否则，则转至步骤4)；

4)分开变压器分支断路器(11)，变压器(13)停电，退出变压器分支断路器(11)的控制电源，消除录波单元(4)缺陷，然后转至步骤2)；

5)计算并判断录波装置(5)记录的电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和是否为零，当电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和为零时，则转至步骤7)；否则，则转至步骤6)；

6)分开变压器分支断路器(11)，变压器(13)停电，退出变压器分支断路器(11)的控制电源，查找并消除异常缺陷，然后转至步骤2)；

7)认为变压器分支二次电流极性正确，投入母差保护，然后转至步骤8)；

8)母差保护极性校验试验结束。

7.根据权利要求6所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：

11)完成检查母差保护装置(6)的静态校验；

12)将母差保护定值按照正式定值单整定；

13)检查第一二次回路及第二二次回路的接线，确保电源分支单元电流互感器(9)及变压器分支电流互感器(12)接触合格；

14)确保变压器(13)具备带电条件，变压器(13)绝缘合格，变压器低压侧断路器(14)在分位，且已经退出其控制电源；

15)确保母线电源分支单元(2)和母线变压器分支单元(3)的二次电流通过第一采样装置(171)及第二采样装置(172)接入录波装置(5)，确保变压器分支断路器(11)中用于启动录波装置(5)的位置节点(16)已接入录波装置(5)；

16)确保高压母线单元(1)已经带电。

8.根据权利要求6所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法，其特征在于，步骤2)的具体操作为：

接通变压器分支断路器(11)的控制电源，闭合变压器分支断路器(11)，等待变压器(13)带电后无异常，其中，变压器分支断路器(11)的位置节点(16)在变压器分支断路器(11)合闸瞬间启动录波装置(5)。

9.根据权利要求6所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法，其特征在于，按照母差保护装置(6)对电源分支二次电流和变压器分支二次电流进行矢量和计算，当电源分支二次电流和变压器分支二次电流的矢量和为零时，则认为变压器分支二次电流极性正确，否则，则认为变压器分支二次电流不正确。

10.根据权利要求6所述的利用变压器励磁涌流校验母差保护极性的方法，其特征在于，步骤6)还包括：

601)分开变压器分支断路器(11)，变压器(13)停电；

602)检查母线变压器分支单元(3)的二次电流回路，检查变压器分支电流互感器(12)选择的变比和给定值是否一致；检查母线变压器分支单元(3)的二次电流回路是否存在两点接地；检查母线变压器分支单元(3)的二次电流回路是否存在分流现象；检查母线变压器分支单元(3)的二次回路接线是否牢靠；

603)消除缺陷。

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