CN1635677A - 纵联差动保护中电流互感器断线识别方法及差动保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纵联差动保护中电流互感器TA(电流互感器)断线的识别方法，同时还涉及一种纵联差动保护中电流互感器TA断线时分相差动保护的闭锁方法。本发明的纵联差动保护中电流互感器TA断线时的差动保护方法，是在模数转换AD中采用差流高门槛并结合电压变化量实时检测到电流互感器TA断线，闭锁保护；检测到两侧任一侧电压有突变量或零序电压有突变量，且两侧任一侧电压有突变量或零序电压有突变量时，开放保护。本发明的方法不但能灵敏地检测出TA断线和TA异常，而且能在TA断线时有效地闭锁断线相的电流差动保护。

Description

纵联差动保护中电流互感器断线识别方法及差动保护方法

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及一种纵联差动保护中电流互感器TA(电流互感器)断线的识别方法，及TA断线时分相差动保护的闭锁方法。

背景技术

当高压输电系统发生TA断线时，在纵联电流差动保护中会出现较大的差流，可能会引起纵联电流差动保护的误动作。为防止上述情况的发生，目前电流差动保护都采用两侧同时起动才开放差动保护的方法，如果一侧发生TA断线，仅单侧电流突变量起动，保护不会误动。当发生区内故障时，弱馈线路的负荷侧可能仅依靠电流突变量难以起动，故利用该侧电压变化量或低电压来起动以保证保护的正确起动。但110KV弱馈线路负荷侧很多情况下不装设TV(电压互感器)，此情况下，无法利用该侧电压变化量进行起动，一些电流差动保护靠增加“不经对侧起动”控制字来开放保护。利用低电压来起动也直接开放了保护。上述两种情况，由于取消了弱馈负荷侧起动条件的限制，当系统发生TA断线时，仍然会引起纵联电流差动保护的误动作。另外，增加控制字也增加了用户整定的麻烦。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纵联差动保护中电流互感器TA断线的识别方法。

同时，本发明的目的还提供了一种纵联差动保护中电流互感器TA断线时的差动保护方法，以提高电流差动保护的准确性。

为达到上述发明目的，本发明的技术方案在于采用一种纵联差动保护中电流互感器TA断线的识别方法，借助电流差动保护的通道，利用输电线路两端的电流、电压量信息，包括：

a.在模数转换AD中采用差流高门槛并结合电压变化量实时检测电流互感器TA断线；

b.在正常运行中采用高灵敏度门槛检测电流互感器TA断线并能识别TA断线侧；

c.根据电容电流补偿的投退情况自适应调整电流互感器TA断线判别门槛；

d.采用比率特性识别电流互感器TA异常和不平衡电流。

在模数转换AD中借用分相差流元件实时检测TA断线。

在静稳中根据相差流大小进行高灵敏度的检测，电流互感器TA断线检测的差流门槛取值较低，并根据电容电流补偿的投退情况不同：投入I_C补偿时，差流门槛取0.06In；退出I_C补偿时，差流门槛取0.06In+1.5Ic。

采用低K值的比率制动特性判别是TA二次接线异常还是不平衡输出，K′值取为0.15；

${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{M\Φ}}$ ${\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{N\Φ}}$ $K^{\′}|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{M\Φ}}-{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{N\Φ}}|.$

同时，本发明的纵联差动保护中电流互感器TA断线时的差动保护方法，是在模数转换AD中采用差流高门槛并结合电压变化量实时检测到电流互感器TA断线，闭锁保护；检测到两侧任一侧电压有突变量或零序电压有突变量，且两侧任一侧电压有突变量或零序电压有突变量时，开放保护。

所述的两侧任一侧的电压突变量为：ΔU＞8V，零序电压的突变量为：Δ3U0＞1.5V。

闭锁保护针对断线相进行闭锁。

该方法不但能灵敏地检测出TA断线和TA异常，而且能在TA断线时有效地闭锁断线相的电流差动保护。

具体实施方式

下面具体叙述本发明的详细内容：

AD中借用分相差流元件实时检测TA断线：

当一侧TA断线时，如果此时负荷电流较大，断线侧可能会突变量起动，同时可能使差流达到差动动作门坎。但保护出口前须经严格的检查，必须检测到两侧任一侧电压有突变量(ΔU＞8V)或零序电压突变量(Δ3U₀＞1.5V)时才能开放保护，因此保护不会误动。AD中检测到的分相差流过限情况被记录下来，在保护起动返回后经1秒延时后发出TA断线信号，并指出是线路哪一侧TA断线。采用以上措施，有效防止了包括弱馈线路负荷侧未装TV等各种情况下由于TA断线瞬间造成保护误动的可能性。

在静稳中根据相差流大小进行高灵敏度的检测。

静稳中TA断线能否检出受负荷电流大小的影响，为保证TA断线检测的灵敏度，差流门槛取得较低。当某相差流大于该门槛，两侧保护同时检测对应相的相电流是否小于0.03In，如是则判该侧TA断线，如不是则认为对侧TA断线。如两侧对应相的相电流都大于0.03In，则根据低K值的比率制动特性判别是TA二次接线异常还是不平衡输出。需要注意的是，TA断线相差流检测门槛应根据电容电流的投退而不同。

首先来分析TA回路异常的可能性：①一侧断线；②正常时产生的较大的不平衡输出；③TA一侧二次接线异常，如BC相短接于装置输入端等。当检测到情况①、③时告警，情况②时不告警。

1、投入I_C补偿时：

判据： $|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{M\Φ}}+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{N\Φ}}|>0.06I_n---\left(1\right)$

$|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{M\Φ}}+{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{N\Φ}}|>K^{\′}|{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{M\Φ}}-{\stackrel{\·}{I}}_{\mathrm{N\Φ}}|---\left(2\right)$

式中K′＝0.15

当满足判据(1)时保护进入断线判别逻辑：

a.若未进行电容电流补偿时的 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{\&Phi;}0}\right|<0.03I_n$ 时，判定该侧TA断线，投“TA断线闭锁保护”控制字时退出该相差动。若不投该控制字，装置仍可报出TA断线，但不闭锁差动。对侧可经判据(2)报差流长期存在，并按照“TA断线闭锁保护”控制字决定差动保护的投退。

b.若 及

都大于0.03I_n，此时可能是不平衡输出或是TA二次接线异常所致，满足判据(2)时认为是TA回路异常，两侧都报差流长期存在并按照“TA断线闭锁保护”控制字决定差动保护的投退。

分析：当对线路正确进行I_C补偿时，不会因I_C导致(1)式成立。以下分析不考虑I_C的影响。公式(2)中，考虑两侧TA误差10％，负荷不平衡最严重时对应边界值K″≤0.1，故取K′＝0.15。

以下按一种可能的二次接线异常情况分析如下(M侧BC相二次短接)：

         M侧           N侧            B相两侧合成

对应 $K^{\&prime;\&prime;\&prime;}=\frac{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{MB}}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{NB}}|}{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{MB}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{NB}}|}=\frac{\sqrt{1/4+1-2\&times;1/2\&times;1/2}}{\sqrt{1/4+1+2\&times;1/2\&times;1/2}}=0.655$

可见根据判据(2)能够区分TA二次异常与过负荷不平衡状态。

2、退出I_C补偿时：

判据 $|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{M\&Phi;}}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{N\&Phi;}}|>0.06I_n+1.5I_C---\left(3\right)$

考虑到I_CDset一定大于1.5I_C，故不用I_Cdset做判别门槛。

a.若 $\left|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{\&Phi;}}\right|<0.03I_n,$ 判别结果同1.A条。

b.若 及

都大于0.03I_n，边界值K″：

$K^{\&prime;\&prime;}=\frac{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{M\&Phi;}}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{N\&Phi;}}|}{|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{M\&Phi;}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{N\&Phi;}}|}\&le;\frac{|0.2I_{\mathrm{\&Phi;}}+I_C|}{2I_{\mathrm{\&Phi;}}}$

考虑TA10％误差时相电流应大于2I_n，I_C最大值小于0.17I_n(500kV，300km)，则 $K^{\&prime;\&prime;}\&le;\frac{0.4+0.17}{4}<0.15,$ 故K值仍可取0.15。

Claims (7)

1、一种纵联差动保护中电流互感器TA断线识别方法，借助电流差动保护的通道，利用输电线路两端的电流、电压量信息，其特征在于：

a.在模数转换AD中采用差流高门槛并结合电压变化量实时检测电流互感器TA断线；

b.在正常运行中采用高灵敏度门槛检测电流互感器TA断线并能识别TA断线侧；

c.根据电容电流补偿的投退情况自适应调整电流互感器TA断线判别门槛；

d.采用比率特性识别电流互感器TA异常和不平衡电流。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在模数转换AD中借用分相差流元件实时检测TA断线。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在静稳中根据相差流大小进行高灵敏度的检测，电流互感器TA断线检测的差流门槛取值较低，并根据电容电流补偿的投退情况不同：投入I_C补偿时，差流门槛取0.06In；退出I_C补偿时，差流门槛取0.06In+1.5Ic。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用低K值的比率制动特性判别是TA二次接线异常还是不平衡输出，K′值取为0.15：

$|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{M\&Phi;}}+{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{N\&Phi;}}|>K^{\&prime;}|{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{M\&Phi;}}-{\stackrel{\&CenterDot;}{I}}_{\mathrm{N\&Phi;}}|.$

5、一种纵联差动保护中电流互感器TA断线时的差动保护方法，其特征在于：在模数转换AD中采用差流高门槛并结合电压变化量实时检测到电流互感器TA断线，闭锁保护；检测到两侧任一侧电压有突变量或零序电压有突变量，且两侧任一侧电压有突变量或零序电压有突变量时，开放保护。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的两侧任一侧的电压突变量为：ΔU＞8V，零序电压的突变量为：Δ3U₀＞1.5V。

7、根据权利要求5所述的方法，其特征在于：闭锁保护针对断线相进行闭锁。