[發(fā)明專(zhuān)利]基于電流比幅式序分量的電抗器保護(hù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510416643.9
• 申請(qǐng)日: 2015-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105006802B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭曉;韓行軍;胡兵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京國(guó)電南自電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/00;G01R31/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)電抗器接地故障、相間故障、匝間故障均有較好的保護(hù)靈敏度,尤其涉及一種基于電流比幅式序分量的電抗器不對(duì)稱(chēng)故障判斷方法。

背景技術(shù)

在高壓長(zhǎng)距離傳輸線(xiàn)路中，為了抑制工頻過(guò)電壓，補(bǔ)償線(xiàn)路容性電流，一般會(huì)配置高壓并聯(lián)電抗器，電抗器與線(xiàn)路始終聯(lián)接在一起，作為傳輸線(xiàn)路的一部分，因此電抗器的運(yùn)行情況直接影響傳輸線(xiàn)路的安全可靠運(yùn)行。

電抗器一般配置差動(dòng)保護(hù)作為接地故障和相間短路故障的主保護(hù)，配置匝間保護(hù)作為匝間短路故障的主保護(hù)。但對(duì)于電抗器輸出端(末端)經(jīng)高阻接地故障以及小匝間故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)和匝間保護(hù)靈敏度不足，不能有效反映高阻接地故障以及小匝間故障，且匝間保護(hù)通常采用零序功率方向或者零序阻抗方向原理，需要對(duì)電流和電壓同時(shí)計(jì)算，當(dāng)PT斷線(xiàn)時(shí)，匝間保護(hù)失效。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于電流比幅式序分量的電抗器不對(duì)稱(chēng)故障判斷方法，通過(guò)比較電流各序分量幅值，反映電抗器的不對(duì)稱(chēng)故障和匝間故障，由于不依賴(lài)于電壓量，與基于零序阻抗和零序方向的匝間保護(hù)原理相比，在PT斷線(xiàn)情況下仍然能夠反映電抗器匝間故障。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

基于電流比幅式序分量的電抗器保護(hù)方法，包括以下步驟：

(1)、采集電抗器首端的三相電流，分別計(jì)算正序電流、負(fù)序電流和零序電流的矢量；

(2)、計(jì)算正序電流與負(fù)序電流的矢量差M2，正序電流反向矢量與負(fù)序電流的矢量差M2’；

(3)、比較M2、M2’的模的大小，當(dāng)M2的模小于M2’的模，判斷為電抗器故障，當(dāng)M2的模大于M2’的模時(shí)，判為區(qū)外故障。

較優(yōu)地，所述步驟(2)還包括，計(jì)算正序電流與零序電流的矢量差N2，正序電流的反向矢量與零序電流的矢量差N2’；

相應(yīng)的，所述步驟(3)還包括，比較N2、N2’的模的大小，當(dāng)N2的模小于N2’的模，判斷為電抗器故障，當(dāng)N2的模大于N2’的模時(shí)，判為區(qū)外故障。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果包括：

本發(fā)明提供了一種基于電流比幅式序分量的電抗器不對(duì)稱(chēng)故障判斷方法，通過(guò)比較電流各序分量幅值識(shí)別電抗器不對(duì)稱(chēng)故障和匝間故障；

本發(fā)明判據(jù)只需采集電抗器首端三相電流，不需要采集三相電壓，需要采集的電量少，判據(jù)簡(jiǎn)潔；

由于本發(fā)明判據(jù)不依賴(lài)于電壓量，與基于零序阻抗和零序方向的匝間保護(hù)原理相比PT斷線(xiàn)時(shí)匝間保護(hù)不受影響。

附圖說(shuō)明

圖1a電抗器區(qū)內(nèi)A相接地故障時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖1b電抗器區(qū)外A相接地故障時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖2a電抗器區(qū)內(nèi)A、B相間短路故障時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖2b電抗器區(qū)外A、B相間短路故障時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖3a電抗器區(qū)內(nèi)A、B接地短路故障時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖3b電抗器區(qū)外A、B接地短路故障時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖4a電抗器區(qū)內(nèi)A相匝間短路時(shí)A相電流序分量示意圖；

圖4b電抗器區(qū)外A相接地故障時(shí)A相電流序分量示意圖。

圖1a～圖4b中I0、I1、I2分別為電抗器首端的零序電流、正序電流和負(fù)序電流。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

基于電流比幅式序分量的電抗器保護(hù)方法，包括以下步驟：

(1)、采集電抗器首端的三相電流，分別計(jì)算正序電流、負(fù)序電流和零序電流的矢量；

(2)、計(jì)算正序電流與負(fù)序電流的矢量差M2，正序電流反向矢量與負(fù)序電流的矢量差M2’；計(jì)算正序電流與零序電流的矢量差N2，正序電流的反向矢量與零序電流的矢量差N2’；

(3)、比較M2、M2’的模的大小，當(dāng)M2的模小于M2’的模，判斷為電抗器故障，當(dāng)M2的模大于M2’的模時(shí)，判為區(qū)外故障；如果步驟(2)計(jì)算了正序電流與零序電流的矢量差N2，正序電流的反向矢量與零序電流的矢量差N2’，比較N2、N2’的模的大小，當(dāng)N2的模小于N2’的模，判斷為電抗器故障，當(dāng)N2的模大于N2’的模時(shí)，判為區(qū)外故障。

由于正序電流、零序電流計(jì)算不反應(yīng)相間故障，所以除相間故障外，使用正負(fù)序計(jì)算或者使用正零序計(jì)算得到的效果兩者相同；因此能夠通過(guò)N2、N2’判斷電抗器的不對(duì)稱(chēng)故障，進(jìn)一步驗(yàn)證故障判斷的準(zhǔn)確性。