[發明專利]基于突變量阻抗原理的差動保護裝置

有效

• 申請號: 201310280547.7
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103326330A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 曾鐵軍;文杰
• 申請（專利權）人: 文杰;曾鐵軍
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產權代理有限責任公司 44254
• 代理人: 張少君

技術領域

本發明涉及一種差動保護裝置，尤其是一種基于突變量阻抗原理的差動保護裝置。

背景技術

電流差動保護的實現方式大致可以分兩類：幅值比較型電流差動保護和相位比較型電流差動保護。幅值比較型差動保護（采樣值差動也可歸屬這一類）對參與差動的各電流量的同步性要求高，且需要的數據量大；相位比較型差動保護對同步性要求不高，利用電磁式互感器線性傳變區還可以降低甚至克服CT飽和的影響，但是傳統的母聯電流比較式母差保護及電流相位比較式母差保護對于區內故障存在流出電流的情形無能為力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于突變量阻抗原理的差動保護裝置，通信傳輸的數據量小，同步性要求低，且當區內故障存在流出電流情況時不會拒動。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種基于突變量阻抗原理的差動保護裝置，設有n條支路連接與母線上，每條支路對一個支路故障檢測輸出單元，所述支路故障檢測輸出單元包括第一與門、第二與門、第一或門和第二或門，每條支路的正方向元件動作和反方向元件不動作通過第一與門后輸出到第一或門，每條支路的正方向元件不動作和反方向元件不動作通過第二與門后輸出到第一或門，n個第一或門同時輸出到第三與門；n條支路正方向元件動作同時輸入到第二或門，第二或門輸出到第三與門；第三與門輸出差動保護動作信號。該裝置以突變量阻抗繼電器作為正、反方向元件，并從定值上設定動作范圍。當連接于母線上的所有支路的正方向元件動作、反向元件不動作或正反方向元件都不動作，則可判為區內故障。

作為改進，正、反方向元件采用相同的判據形式。具體形式：接地和相間突變量阻抗元件的動作方程分別如式（2）和式（3）

本發明與現有技術相比所帶來的有益效果是：

通信傳輸的數據量小，同步性要求低，且當區內故障存在流出電流情況時該差動保護裝置不會拒動。

附圖說明

圖1是本發明基于突變量阻抗原理的差動保護裝置的電路框圖。

圖2是本發明基于突變量阻抗原理的差動保護裝置的具體實施算例的一個仿真系統接線圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，一種基于突變量阻抗原理的差動保護裝置，一種基于突變量阻抗原理的差動保護裝置，設有n條支路連接與母線上，每條支路對一個支路故障檢測輸出單元，所述支路故障檢測輸出單元包括第一與門、第二與門、第一或門和第二或門，每條支路的正方向元件動作和反方向元件不動作通過第一與門后輸出到第一或門，每條支路的正方向元件不動作和反方向元件不動作通過第二與門后輸出到第一或門，n個第一或門同時輸出到第三與門；n條支路正方向元件動作同時輸入到第二或門，第二或門輸出到第三與門；第三與門輸出差動保護動作信號。正、反方向元件采用相同的判據形式，分別由接地和相間突變量阻抗方向元件按“或”邏輯組成，即任一元件動作，判該方向元件動作。接地和相間突變量阻抗方向元件的動作方程分別如式（2）和式（3）

(3)

支路1至支路n任一支路的正方向元件動作，判為故障啟動。連接于母線的支路1～n均檢測到故障，同時故障啟動，則該差動保護裝置動作。

如圖2所示，具體算例：模型采用500KV模型。模擬比m＝原型/模型。功率模擬比：mp=100MVA/1KW=100000。電壓模擬比：mu=525KV/800V=656.25。#02、#06發電機：S=15KVA,Ue=460/230,Φ=0.8,Xd=0.5Xq=0.132,X2=0.118。無窮大系統阻抗：Z1=1.25+j4.0，Z0=6.15+j11.75。升壓變B1、B2：Ue=800/210，Uk=12%。限流電抗器Zk：Z=7.9∠750(13.9∠750)。線路阻抗：L=260Km，Z1=1.26+j17.4，Z0=12.168+j42.42。模擬變B：Ue=800/400,Uk=14%。PT變比：800/100/100/√3。CT變比：10A/5A。電流：#21CT：I1a、I1c。

當模擬區內故障，故障電流流出時，為K1故障，在斷路器21至K1之間設置一個接觸電阻50歐姆，斷路器42支路模擬一條短線路阻抗：L=20Km，Z1=1.26+j17.4，Z0=12.168+j42.42。該支路的突變量阻抗元件的定值取為20歐姆（接地和相間阻抗都取這個值），結果表明該支路正方向接地和相間阻抗元件都不動作，整個母線保護能正確動作。另外在轉換性故障，K6AN→K1BN、K6BN→K1CN、K6AN→K1BCN、K6AN→K2BN、K6BN→K2CN、K6AN→K2BCN、K1AN→K1BN、K1BN→K1CN、K1AN→K1BCN、K2AN→K2BNK1時保護均能正確動作。