[發明專利]一種磁平衡的串聯變壓器零序差動保護方法及裝置

有效

• 申請號: 201811097501.0
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109546621B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 顧喬根;張曉宇;莫品豪;鄭超;龔嘯;程驍;呂航;文繼鋒;李力;趙青春
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種磁平衡的串聯變壓器零序差動保護方法和裝置，考慮平衡繞組在串聯變壓器區內發生輕微匝間故障時的電流特征，構建基于磁平衡原理的差動保護；在串聯變壓器網側繞組、閥側繞組、平衡繞組安裝電流互感器，計算各電流互感器的自產零序電流，差動電流取自產零序電流作為計算量，能靈敏地反映變壓器繞組輕微的匝間故障；根據平衡繞組自產零序電流與平衡繞組額定電流、其他繞組零序電流對比情況作為制動判據，本發明能夠靈敏地反映串聯變壓器區內輕微的匝間故障，同時有效防止區外故障時保護誤動，可以廣泛地應用于含平衡繞組的串聯變壓器。

技術領域

本發明涉及電力系統領域串聯變壓器差動保護技術領域，具體而言涉及一種磁平衡的串聯變壓器零序差動保護方法及裝置。

背景技術

串聯變壓器是新型FACTS(Flexible AC Transmission Systems，柔性交流輸電系統)設備的核心部件之一，它處于直流閥和交流輸電線路互相交換的核心位置。由于串聯變壓器的特殊運行環境要求，串聯變壓器需要采用特殊的設計結構和制造工藝。此外，串聯變壓器正常運行時的電氣特征，也與普通并聯型變壓器不同。

當FACTS系統處于輕載運行時，串聯變壓器繞組兩端的端電壓很小，小于串聯變壓器額定電壓。在這種情況下，一方面，當串聯變壓器發生輕微匝間故障時，網側繞組和閥側繞組的故障分量很小，因而常規的縱差保護差流較小；另一方面，由于線路的負荷電流流經串聯變壓器網側繞組，抬高了常規的縱差保護制動量，因而常規的縱差保護反應輕微匝間故障時靈敏度有所降低。

當線路發生兩相相間短路或三相短路時，這屬于串聯變壓器區外故障，理想情況下不會產生零序分量，零序差動保護不應誤動；但由于各側電流互感器特性不完全一致，此時有可能產生零序電流，若滿足差動特性曲線就會導致誤動，因而需要尋找一種判據來識別這種情況。此外，當線路發生單相接地短路時，這也屬于串聯變壓器區外故障，此時串聯變壓器網側繞組、平衡繞組都會出現大的零序電流，理想情況下，對于串聯變壓器而言，串聯變壓器網側繞組、平衡繞組的零序電流是平衡的，零序差動保護不應產生零序差流。但如果現場使用的各側電流互感器特性一致性較差，則仍有可能產生零序差流，進而存在零序差動保護誤動的風險。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種磁平衡的串聯變壓器零序差動保護方法及裝置，以提高繼電保護反映串聯變壓器匝間故障的靈敏度。

為達到上述目的，本發明采取以下的技術方案來實現。

一種磁平衡的串聯變壓器零序差動保護方法，所述方法步驟如下：

(1)在串聯變壓器的網側繞組、閥側繞組、平衡繞組中安裝電流互感器，取各電流互感器的自產零序電流作為差動計算量，記網側繞組自產零序電流為記閥側繞組自產零序電流為記平衡繞組自產零序電流為

(2)根據計算得到零序分量差動保護的網側調整電流閥側調整電流平衡繞組調整電流

(3)根據調整電流計算零序差動保護的差動電流I_d，差動電流計算公式為：

(4)當與的比值大于定值I_set1時閉鎖零序差動保護，否則開放零序差動保護；

(5)當與的比值大于定值I_set2時閉鎖零序差動保護，否則開放零序差動保護；

(6)當與閥側繞組額定電流I_e3的比值大于定值I_set3時閉鎖零序差動保護，否則開放零序差動保護；

(7)利用由差動電流和制動電流構成的差動特性曲線進行判別，如果滿足條件，則零序差動保護動作。

上述方案中，步驟4中所述定值I_set1的取值范圍為0.1～0.8。