專利名稱：帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)方法，特別涉及一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
目前的電力變壓器縱差保護(hù)由差動速斷、比率差動、勵磁涌流檢測、過勵磁檢測等元件構(gòu)成，據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的DL/T 684-1999《大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計算導(dǎo)則》，變壓器縱差保護(hù)方框圖如圖1所示，縱差保護(hù)原理接線示例如圖2所示。通常利用電流互感器對Y0側(cè)三相電流進(jìn)行Y/Δ變換，以消除零序電流的影響。顯然，變換后，各電流已不包含一次電流中的零序分量，這些電流經(jīng)中間電流互感器TAM1～TAM6調(diào)平衡后，各同名相電流相加得到三相差動電流，Wd為差動線圈，同名相電流進(jìn)行其它方式組合得到三相制動電流，Wres1～Wres3為各側(cè)制動線圈。可見，由此得到的差動電流與制動電流均不包含一次電流中的零序分量。
在實施縱差保護(hù)時，也存在Y0側(cè)電流互感器為全星型接線的情況，此時，往往在保護(hù)裝置內(nèi)對Y0側(cè)三相二次電流進(jìn)行Y/Δ變換，或者將Y0側(cè)三相二次電流分別減去零序電流同時對Δ側(cè)二次電流進(jìn)行Δ/Y變換，通過上述變換消除零序電流的影響。通過這些變換并經(jīng)各側(cè)調(diào)平衡后，由同名相相加得到的差動電流及通過其它組合得到的制動電流同樣不包含一次電流中的零序分量。如通過計算同名相電流的矢量和得到該相差動電流；通過求取同名相電流的最大值或通過計算同名相電流幅值的加權(quán)和得到該相制動電流，其制動電流只能代表穿越電流的大小。
當(dāng)變壓器在Y0側(cè)發(fā)生區(qū)外接地故障且只有該側(cè)有電源時，Y0側(cè)將出現(xiàn)很大的零序故障電流，但無故障電流穿越變壓器。此時，當(dāng)Y0側(cè)三相電流互感器誤差不一致時，在一次側(cè)三相相等的零序電流經(jīng)三相電流互感器變換后，二次電流不相等，上述傳統(tǒng)的Y0側(cè)三相電流變換方法不能完全消除零序電流的影響，將在差動回路產(chǎn)生不平衡電流。由于此時無故障電流穿越變壓器，通過上述傳統(tǒng)方法獲得的制動電流很小，不會超過故障前的制動電流，只要差動不平衡電流超過差動門檻，變壓器縱差保護(hù)將誤動。顯然，由Y0側(cè)零序故障電流引起不平衡電流在傳統(tǒng)的縱差保護(hù)的比率制動元件中被忽略了，即在比率制動元件中沒有相應(yīng)的制動電流對其進(jìn)行制動，從而可能導(dǎo)致變壓器縱差保護(hù)誤動作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)技術(shù)中存在的Y0側(cè)三相電流變換方法不能完全消除零序電流的影響，提供一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法，通過變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的制動電流與變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成含零序電流的制動電流，用該含零序電流的制動電流與相應(yīng)相的差動電流構(gòu)成此相比率制動元件，當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出該相比率制動元件的動作信號。本發(fā)明的優(yōu)點是，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動。
一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法，其特征在于通過變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的制動電流與變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成含零序電流的制動電流，用該含零序電流的制動電流與相應(yīng)相的差動電流構(gòu)成此相比率制動元件，當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出該相比率制動元件的動作信號，帶零序量比率制動元件的比率動作判據(jù)是Id＞Kz*Iz+K0*(3I10×k10+3I20×k20+……+3Ino×kn0)式中Id、Iz為變壓器縱差保護(hù)三相中任意一相的差動電流與代表該相穿越電流的制動電流，3I10、3I20、……3Ino為各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流(即三相電流之和)，k10、k20、……kn0為設(shè)定的權(quán)值，3I10×k10+3I20×k20+……+3Ino×kn0為各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值，KZ為常用縱差保護(hù)中比率制動元件的比率制動系數(shù)，其值為0＜KZ＜1，K0為零序制動系數(shù)，在零序電流與三相差動電流、三相制動電流歸算到同一側(cè)及權(quán)值k10、k20、……kn0范圍為0＜k10、k20、……kn0≤1的情況下，零序制動系數(shù)K0整定范圍為0＜K0＜1/3。n為變壓器中性點接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。
同現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果是首次提出了在傳統(tǒng)變壓器縱差保護(hù)的比率制動元件的制動電流中，添加零序制動電流。通過變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的制動電流與變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成含零序電流的制動電流，用該含零序電流的制動電流與相應(yīng)相的差動電流構(gòu)成此相比率制動元件，當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出該相比率制動元件的動作信號。應(yīng)用本方案，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動，也可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的差動不平衡電流導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下縱差保護(hù)的正確動作。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1為現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)方框2為現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)原理接線3為實現(xiàn)本發(fā)明的一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)比率制動元件的電路框4為實現(xiàn)本發(fā)明的另一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)比率制動元件的電路框圖
具體實施例方式
實施例1一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法，該方法可通過圖3的一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)比率制動元件的電路框圖得以實現(xiàn)。該元件由乘法器A1、B1、C1、M1、01、02、03、加法器A3、B3、C3、M0、和比較器A4、B4、C4構(gòu)成。其中乘法器A1、B1、C1的一個輸入端分別輸入變壓器差動保護(hù)中代表穿越電流的經(jīng)濾波后的三相制動電流信號Iza、Izb、Izc，其另一個輸入端輸入比率制動系數(shù)KZ＝0.4；乘法器01、02、03的一個輸入端分別輸入變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)經(jīng)濾波后的零序電流信號3I10、3I20、3I30，另一個輸入端分別輸入預(yù)先設(shè)定的權(quán)值k10、k20、k30，值為0.4，其輸出端分別接加法器M0的三個輸入端；加法器M0的輸出端與乘法器M1的一個輸入端相連接；乘法器M1的另一個輸入端輸入整定值K0＝0.2，其輸出端分別接加法器A3、B3、C3的一個輸入端；加法器A3、B3、C3的另一個輸入端分別接乘法器A1、B1、C1的輸出端，其輸出端分別與比較器A4、B4、C4的負(fù)輸入端相連接；比較器A4、B4、C4的正輸入端分別輸入經(jīng)濾波后的三相差動電流信號Ida、Idb、Idc，其輸出端分別輸出A、B、C相的比率差動動作信號。n＝3為變壓器中性點接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流時，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動動作信號。應(yīng)用本方案，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器差動保護(hù)誤動，也可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的差動不平衡電流導(dǎo)致的變壓器差動保護(hù)誤動作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下差動保護(hù)的正確動作。
實施例2一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法，該方法可通過圖4的另一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)比率制動元件的電路框圖得以實現(xiàn)。該元件由減法器A11、B12、C13、乘法器A21、B22、C23、011、021、031、M4、加法器A31、B32、C33、A41、B42、C43、M3和比較器A51、B52、C53構(gòu)成。其中減法器A11、B1z、C13的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)的代表穿越電流的經(jīng)濾波后的制動電流信號Iza、Izb、Izc，負(fù)輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)中的制動拐點電流值Ireso＝1.2*In，In為折算到該側(cè)的變壓器額定電流；乘法器A21、B22、C23的一個輸入端分別接減法器A11、B12、C13的輸出端，另一個輸入端分別輸入比率差動折線斜率S＝0.5，其輸出端分別接加法器A31、B32、C33的一個輸入端；加法器A31、B32、C33的另一個輸入端分別輸入最小動作電流值Iop.min＝0.4*In，其輸出端分別與加法器A41、B42、C43的一個輸入端相連接；乘法器011、021、031的一個輸入端分別輸入變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)經(jīng)濾波后的零序電流信號3I10、3I20、3I30，另一個輸入端分別輸入預(yù)先設(shè)定的權(quán)值k10、k20、k30，值為0.3，其輸出端接加法器M3的三個輸入端；加法器M3的輸出端接乘法器M4的一個輸入端，乘法器M4的另一個輸入端輸入零序制動系數(shù)K0為0.3。乘法器M4的輸出端分別與加法器A41、B42、C43的另一個輸入端相連接；比較器A51、B52、C53的正輸入端分別輸入經(jīng)濾波后的三相差動電流信號Ida、Idb、Idc，負(fù)輸入端分別與加法器A41、B42、C43的輸出端相連接，其輸出端分別輸出A、B、C相的比率差動動作信號。n＝3為變壓器中性點接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流時，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動動作信號。應(yīng)用本方案，可實現(xiàn)比率差動折線不過原點的情況，即比率制動系數(shù)Kz＝S*(1-Ireso/Iz)+Iop.min/Iz，比率制動系數(shù)Kz隨制動電流變化而變化；也可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動，還可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的縱差不平衡電流導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下縱差保護(hù)的正確動作。
權(quán)利要求
1.一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法，其特征在于通過變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的制動電流與變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成含零序電流的制動電流，用該含零序電流的制動電流與相應(yīng)相的差動電流構(gòu)成此相比率制動元件，當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出該相比率制動元件的動作信號，帶多側(cè)零序量比率制動元件的比率動作判據(jù)是Id＞KZ*Iz+K0*(3I10*k10+3I20*k20+……+3Ino*kn0)式中(Id)、(Iz)為變壓器縱差保護(hù)三相中任意一相的差動電流與代表該相穿越電流的制動電流，(3I10、3I20、……3Ino)為各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流(即三相電流之和)，(k10、k20、……kn0)為設(shè)定的權(quán)值，(3I10*k10+3I20*k20+……+3Ino*kn0)為各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值，(KZ)為常用縱差保護(hù)中比率制動元件的比率制動系數(shù)，(K0)為零序制動系數(shù)，(n)為變壓器中性點接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于常用縱差保護(hù)中比率制動元件的比率制動系數(shù)(KZ)，其值為0＜KZ＜1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在零序電流與三相差動電流、三相制動電流歸算到同一側(cè)及權(quán)值(k10、k20、……kn0)范圍為0＜(k10、k20、……kn0)≤1的情況下，零序制動系數(shù)(K0)整定范圍為0＜K0＜1/3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶多側(cè)零序比率制動的變壓器縱差保護(hù)方法，通過變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的制動電流與變壓器各中性點接地側(cè)(或分支)的零序電流的加權(quán)求和值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成含零序電流的制動電流，用該含零序電流的制動電流與相應(yīng)相的差動電流構(gòu)成此相比率制動元件，當(dāng)差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出該相比率制動元件的動作信號。應(yīng)用本方案，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y
文檔編號H02H7/04GK1783614SQ20041008476
公開日2006年6月7日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者徐習(xí)東 申請人:浙江大學(xué)