[發(fā)明專(zhuān)利]一種變壓器零序差動(dòng)保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110438470.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102931640A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張振華;張紅躍;宋紅濤;柳明;路振宇;徐玉潔;張廣樸;杜延輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/045
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/045
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直流輸電中換流變壓器差動(dòng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種變壓器零序差動(dòng)保護(hù)方法。?

背景技術(shù)

高壓直流輸電主要用于長(zhǎng)距離，大功率送電，高壓輸電效率高，損耗小，綠色環(huán)保，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在高壓直流輸電系統(tǒng)中，換流變壓器是最重要的設(shè)備之一，它處于交流電和直流電互相交換的核心位置。換流變壓器在高壓直流輸電系統(tǒng)中的作用有：1、傳送電力；2、把交流系統(tǒng)電壓變換到換流器所需的換相電壓；3、利用變壓器繞組的不同接法，為串接的兩個(gè)換流器提供兩組幅值相等、相位相差30°(基波電角度)的三相對(duì)稱(chēng)的換相電壓以實(shí)現(xiàn)十二脈動(dòng)換流；4、將直流部分與交流系統(tǒng)相互絕緣隔離，以免交流系統(tǒng)中性點(diǎn)接地和直流部分中性點(diǎn)接地造成直接短接，使得換相無(wú)法進(jìn)行；5、換流變壓器的漏抗可起到限制故障電流的作用；6、對(duì)沿著交流線路侵入到換流站的雷電沖擊過(guò)電壓波起緩沖抑制的作用。?

比率制動(dòng)式零序差動(dòng)保護(hù)主要應(yīng)用于換流變壓器網(wǎng)側(cè)發(fā)生單相接地故障時(shí)，在換流變壓器差動(dòng)保護(hù)靈敏度不夠的情況下使用。由于直流系統(tǒng)的隔離作用，分析換流變壓器保護(hù)的性能時(shí)，均按照單側(cè)電源中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)進(jìn)行分析。目前，換流變壓器零序差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流一般均采用換流變壓器網(wǎng)側(cè)和中性點(diǎn)零序電流的矢量和，制動(dòng)電流的取法則各異。常用的有以下兩種方案：

????1，采用換流變壓器網(wǎng)側(cè)和中性點(diǎn)零序電流的最大值作為制動(dòng)量；

????2，采用換流變網(wǎng)側(cè)線電流的最大值作為制動(dòng)量；

方案一需考慮由于CT暫態(tài)特性差異和CT飽和造成的區(qū)外三相短路故障時(shí)的“錯(cuò)誤的差動(dòng)回路零序電流”對(duì)零序差動(dòng)的影響；方案二需考慮換流變壓器網(wǎng)側(cè)區(qū)外發(fā)生單相故障沒(méi)有制動(dòng)電流容易誤動(dòng)的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種變壓器零序差動(dòng)保護(hù)方法，以解決換流變壓器網(wǎng)側(cè)區(qū)外發(fā)生單相故障沒(méi)有制動(dòng)電流容易誤動(dòng)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的變壓器零序差動(dòng)保護(hù)方法步驟如下：

（1）測(cè)量網(wǎng)側(cè)三相電流；

（2）網(wǎng)側(cè)三相電流乘以平衡系數(shù)；

（3）取乘過(guò)平衡系數(shù)的網(wǎng)側(cè)最大相電流作為換流變壓器零序差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)電流；

（4）利用由差動(dòng)電流和制動(dòng)電流構(gòu)成的三折線進(jìn)行判別，如果滿足條件，則零序差動(dòng)保護(hù)可靠動(dòng)作。

?本發(fā)明的變壓器零序差動(dòng)保護(hù)方法，采用換流變網(wǎng)側(cè)相電流的最大值作為制動(dòng)電流，判斷方法簡(jiǎn)單、計(jì)算量較小、可靠性高、無(wú)需其它輔助條件，能有效地防止換流變壓器區(qū)外發(fā)生單相接地故障沒(méi)有制動(dòng)電流的情況，可以廣泛地應(yīng)用于各種類(lèi)型的單側(cè)電源中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的變壓器保護(hù)裝置。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的原理框圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的故障點(diǎn)位置示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的區(qū)外B相接地波形分析圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1～圖3，對(duì)本發(fā)明的原理及工作步驟予以詳細(xì)說(shuō)明和論證。

（1）實(shí)現(xiàn)過(guò)程介紹：

圖1為實(shí)現(xiàn)方案方框圖。由圖1可知，首先測(cè)量網(wǎng)側(cè)三相電流；其次，網(wǎng)側(cè)三相電流分別乘以平衡系數(shù)；最后，取乘過(guò)平衡系數(shù)的網(wǎng)側(cè)最大相電流作為零序差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)電流；?利用由差動(dòng)電流和制動(dòng)電流構(gòu)成的三折線進(jìn)行判別，如果滿足條件，則零序差動(dòng)保護(hù)可靠動(dòng)作。

（2）新老判據(jù)的對(duì)比說(shuō)明

新老判據(jù)的對(duì)比如表一所示。

????????????????????表一???新老判據(jù)的對(duì)比

在故障之前，變壓器網(wǎng)側(cè)電流基本上為額定負(fù)荷電流；角變?Ia-Ib、角變Ib-Ic和角變Ic-Ia，其基波幅值為相電流的倍；在故障區(qū)外發(fā)生后，B相電壓變?yōu)榱悖亲內(nèi)嗪铣闪阈螂娏骱徒亲冎行渣c(diǎn)零序電流出現(xiàn)，其相位相差180??；隨著故障的發(fā)生，角變網(wǎng)側(cè)互感器中的零序分量較大，角變?Ia-Ib、角變Ib-Ic和角變Ic-Ia，逐漸減小。因此，零序差動(dòng)保護(hù)若采用三相線電流的制動(dòng)方式，在單側(cè)有源的情況下，對(duì)于Y/Δ類(lèi)型變壓器、在Y側(cè)有源側(cè)的條件下，如果發(fā)生區(qū)外接地故障，確實(shí)存在制動(dòng)電流很小的問(wèn)題（沒(méi)有制動(dòng)的情況）；當(dāng)采用新方案后，選取Ia、Ib、Ic的最大值作為制動(dòng)電流，零序差動(dòng)保護(hù)的可靠性得到大幅提升。

與原有的換流變零序差動(dòng)制動(dòng)電流方案相比，新方案解決了在交流網(wǎng)側(cè)區(qū)外單相故障因沒(méi)有制動(dòng)電流而容易誤動(dòng)的問(wèn)題，極大地提高了保護(hù)動(dòng)作的可靠性，保證了換流變壓器的安全運(yùn)行，具有極高的推廣價(jià)值。