CN111999678B - 一种三相pt二次回路中性点n线断线判别方法及系统 - Google Patents

一种三相pt二次回路中性点n线断线判别方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法及系统，本发明通过零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压，能够灵敏的反应PT二次回路中性点N线断线，通过对零序三次谐波电压与零序基波电压比值的判别，能够有效防止系统暂态过程或PT饱和时误判N线断线，通过对负序电压的判别，能有效防止系统发生故障时误判N线断线。

Description

一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法及系统
技术领域
本发明涉及一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法及系统，属于电力系统继电保护技术领域。
背景技术
PT断线告警功能是继电保护装置中常见的保护功能。PT断线告警目前以判别ABC分相PT断线为主，较少对PT中性点N线断线进行判别。当PT中性点N线断线时，发生接地故障后由于中性点电压偏移，PT不能准确反应真实相电压，会导致方向元件误判。同时由于中性点丢失，装置小PT更容易受变电站杂散分布电容的影响，引起使用自产零序电压的变压器间隙过压保护误动作。由此在现场引发的事故已发生过多起，严重影响继电保护动作的正确性。
目前现有PT中性点N线断线的判别方法主要是通过零序电压三次谐波大于根据正序基波计算的浮动门槛进行N线断线的识别。也有判别方法为防止系统暂态过程中误判PT断线增加零序电压三次谐波含量大于其它高次谐波含量作为辅助判据。
考虑不同的装置小PT励磁特性不同，采用正序基波浮动门槛进行制动的N线断线判别存在灵敏度不足的问题，同时在不接地系统发生单相接地导致非故障相PT饱和时，五次谐波含量可能高于三次谐波含量，存在辅助判据失效的可能。因此急需一种新的三相PT二次回路中性点N线断线判别新方法。
发明内容
本发明提供了一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法，包括，
采集PT二次侧三相电压，计算零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压；
响应于零序三次谐波电压大于预设第一门槛值、零序三次谐波电压与零序基波电压的比值大于预设第二门槛值、且负序电压小于预设第三门槛值，经延时判为PT中性点N线断线。
第一门槛值的设定准则为，
根据小PT励磁特性按N线断线零序三次谐波电压有灵敏度设定，同时考虑电力系统零序三次谐波不平衡电压。
第二门槛值的设定准则为，
根据N线断线零序电压特征设定，考虑N线断线时零序电压以三次谐波为主，基波电压幅值远小于三次谐波电压幅值。
第三门槛值的设定准则为，
按电力系统稳态运行时最大的不平衡负序电压设定。
一种三相PT二次回路中性点N线断线判别系统，包括，
电压计算模块：采集PT二次侧三相电压，计算零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压；
判别模块：响应于零序三次谐波电压大于预设第一门槛值、零序三次谐波电压与零序基波电压的比值大于预设第二门槛值、且负序电压小于预设第三门槛值，经延时判为PT中性点N线断线。
第一门槛值的设定准则为，
根据小PT励磁特性按N线断线零序三次谐波电压有灵敏度设定，同时考虑电力系统零序三次谐波不平衡电压。
第二门槛值的设定准则为，
根据N线断线零序电压特征设定，考虑N线断线时零序电压以三次谐波为主，基波电压幅值远小于三次谐波电压幅值。
第三门槛值的设定准则为，
按电力系统稳态运行时最大的不平衡负序电压设定。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行三相PT二次回路中性点N线断线判别方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行三相PT二次回路中性点N线断线判别方法的指令。
本发明所达到的有益效果：本发明通过零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压，能够灵敏的反应PT二次回路中性点N线断线，通过对零序三次谐波电压与零序基波电压比值的判别，能够有效防止系统暂态过程或PT饱和时误判N线断线，通过对负序电压的判别，能有效防止系统发生故障时误判N线断线。
附图说明
图1为三相PT二次回路中性点N线断线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，为三相PT二次回路中性点N线断示意图，当未断线状态下，N和N’连接，当N线断开状态下，N和N’之间有断开点。三相PT二次回路中性点N线断线判别方法，包括以下步骤：
1）采集PT二次侧三相电压，计算零序基波电压3U01、零序三次谐波电压3U03和负序电压U2。
2）响应于零序三次谐波电压3U03大于预设第一门槛值3U03set、零序三次谐波电压3U03与零序基波电压3U01的比值大于预设第二门槛值Kset、且负序电压U2小于预设第三门槛值U2set，经延时判为PT中性点N线断线。
零序三次谐波电压3U03大于预设第一门槛值3U03set，即3U03>3U03set；其中3U03set根据小PT励磁特性按N线断线零序三次谐波电压有灵敏度设定，同时考虑电力系统零序三次谐波不平衡电压，即需躲系统零序三次谐波不平衡电压，取值范围为2~5V，如取4V。
零序三次谐波电压3U03与零序基波电压3U01的比值大于预设第二门槛值Kset，即3U03/3U01>Kset；其中，Kset根据N线断线零序电压特征设定，考虑N线断线时零序电压以三次谐波为主，基波电压幅值远小于三次谐波电压幅值，取值为不小于1.0，如取1.2。
负序电压U2小于预设第三门槛值U2set，即U2<U2set；其中，U2set按电力系统稳态运行时最大的不平衡负序电压设定，取值范围为1~4V，如取2V。
判定延时是保护实现时的习惯，躲电力一次系统暂态波动过程中的误判，确保是在电力系统稳态下得到的计算结果。
上述方法通过零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压，能够灵敏的反应PT二次回路中性点N线断线；同时通过对零序三次谐波电压与零序基波电压比值的判别，能够有效防止系统暂态过程或PT饱和时误判N线断线，通过对负序电压的判别，能有效防止系统发生故障时误判N线断线。
一种三相PT二次回路中性点N线断线判别系统，包括，
电压计算模块：采集PT二次侧三相电压，计算零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压。
判别模块：响应于零序三次谐波电压大于预设第一门槛值、零序三次谐波电压与零序基波电压的比值大于预设第二门槛值、且负序电压小于预设第三门槛值，经延时判为PT中性点N线断线。
第一门槛值的设定准则为：根据小PT励磁特性按N线断线零序三次谐波电压有灵敏度设定，同时考虑电力系统零序三次谐波不平衡电压。
第二门槛值的设定准则为：根据N线断线零序电压特征设定，考虑N线断线时零序电压以三次谐波为主，基波电压幅值远小于三次谐波电压幅值。
第三门槛值的设定准则为：按电力系统稳态运行时最大的不平衡负序电压设定。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行三相PT二次回路中性点N线断线判别方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行三相PT二次回路中性点N线断线判别方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法，其特征在于：包括，
采集PT二次侧三相电压，计算零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压；
响应于零序三次谐波电压大于预设第一门槛值、零序三次谐波电压与零序基波电压的比值大于预设第二门槛值、且负序电压小于预设第三门槛值，经延时判为PT中性点N线断线。
2.根据权利要求1所述的一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法，其特征在于：第一门槛值的设定准则为，
根据小PT励磁特性按N线断线零序三次谐波电压有灵敏度设定，同时考虑电力系统零序三次谐波不平衡电压。
3.根据权利要求1所述的一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法，其特征在于：第二门槛值的设定准则为，
根据N线断线零序电压特征设定，考虑N线断线时零序电压以三次谐波为主，基波电压幅值远小于三次谐波电压幅值。
4.根据权利要求1所述的一种三相PT二次回路中性点N线断线判别方法，其特征在于：第三门槛值的设定准则为，
按电力系统稳态运行时最大的不平衡负序电压设定。
5.一种三相PT二次回路中性点N线断线判别系统，其特征在于：包括，
电压计算模块：采集PT二次侧三相电压，计算零序基波电压、零序三次谐波电压和负序电压；
判别模块：响应于零序三次谐波电压大于预设第一门槛值、零序三次谐波电压与零序基波电压的比值大于预设第二门槛值、且负序电压小于预设第三门槛值，经延时判为PT中性点N线断线。
6.根据权利要求5所述的一种三相PT二次回路中性点N线断线判别系统，其特征在于：第一门槛值的设定准则为，
根据小PT励磁特性按N线断线零序三次谐波电压有灵敏度设定，同时考虑电力系统零序三次谐波不平衡电压。
7.根据权利要求5所述的一种三相PT二次回路中性点N线断线判别系统，其特征在于：第二门槛值的设定准则为，
根据N线断线零序电压特征设定，考虑N线断线时零序电压以三次谐波为主，基波电压幅值远小于三次谐波电压幅值。
8.根据权利要求5所述的一种三相PT二次回路中性点N线断线判别系统，其特征在于：第三门槛值的设定准则为，
按电力系统稳态运行时最大的不平衡负序电压设定。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至4所述的方法中的任一方法。
10.一种计算设备，其特征在于：包括，
一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至4所述的方法中的任一方法的指令。
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