專利名稱：兩繞組常規(guī)變壓器ct回路接線檢驗(yàn)判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)線路的接線分析方法，尤其涉及一種對(duì)電力 系統(tǒng)中兩繞組常規(guī)變壓器(簡(jiǎn)稱為常規(guī)變)差動(dòng)保護(hù)線路的電流互感器CT的接線檢驗(yàn)判 定方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于二繞組常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)，要計(jì)算電源側(cè)各相的合成矢量及負(fù)荷側(cè)各相的 合成矢量。當(dāng)各繞組都滿足相角平衡，即相與相之間相差120°，并且相序相同，均為正序或 者負(fù)序。同時(shí)電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)每相的矢量和為零時(shí)，即幅值相等、角度相差180°即可判定 接線是正確的?？梢詺w納出接線正確的條件是1)電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量的矢量和為零(即幅值相等、相角相差 180° )；2)所有繞組滿足相角平衡，即相與相之間相差120° ；3)所有繞組相序相同且都是正序，即在向量圖中順時(shí)針依次顯示為A、B、C。當(dāng)接線錯(cuò)誤時(shí)，電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的矢量和不為零，根據(jù)實(shí)測(cè)的相量圖可以判斷出 接線錯(cuò)誤的地方。接線錯(cuò)誤的情況下一般有兩種基本情況，一為某相的極性接反，如火線誤接到零 線，零線誤接到火線；二為某兩相之間接錯(cuò)，如A相誤接到B相，B相誤接到A相，從而導(dǎo)致 電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的矢量和不為零。如果某相的極性接反，將會(huì)導(dǎo)致繞組三相間相位不平衡。如果某兩相間相互接錯(cuò)， 將會(huì)導(dǎo)致繞組相序錯(cuò)誤。那么，理論上只要進(jìn)行平衡修正和相序修正，將這兩類基本錯(cuò)誤修正，再根據(jù)電源 側(cè)與負(fù)載側(cè)的矢量和不為零就可以得到正確的繞組電流參數(shù)值，然后再與原數(shù)據(jù)對(duì)比即可 得到接線錯(cuò)誤的位置。繼電保護(hù)線路接線的正確與否，直接影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)繼電保護(hù)線路 接線的正確性及時(shí)作出分析，是變電站投建、檢修中必不可少的重要環(huán)節(jié)，目前電力系統(tǒng)的 繼電保護(hù)線路接線正確性分析，主要靠人工進(jìn)行抓工作人員要經(jīng)過(guò)大量的計(jì)算，手工繪制 電流向量圖，然后再根據(jù)計(jì)算結(jié)果和向量圖得出繼電保護(hù)線路接線分析的結(jié)果。整個(gè)分析 過(guò)程計(jì)算量大，且需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，故存在效率低、誤差大的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)人 工方法分析繼電保護(hù)線路接線正確性的流程如下1)獲取數(shù)據(jù)獲取常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)線路各繞組各相的電流幅值、相位數(shù)據(jù)及 相關(guān)參數(shù)。一般通過(guò)電力測(cè)量?jī)x器獲得，如使用雙鉗伏安相位表。對(duì)于雙圈變壓器，使用雙 鉗伏安相位表依次測(cè)量高壓側(cè)CT及低壓側(cè)CT的各相(A、B、C、N)電流幅值及相位。2)計(jì)算電流先根據(jù)額定電壓(或變壓器變比)及CT變比計(jì)算各側(cè)的平衡系數(shù)， 然后再根據(jù)平衡系數(shù)對(duì)電流幅值進(jìn)行換算。
3)調(diào)整相位根據(jù)接線方式對(duì)電流相位進(jìn)行調(diào)整。4)繪制向量圖根據(jù)電流幅值、相位等參數(shù)手工繪制向量圖。5)分析判斷根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電流值以及向量圖判斷接線正確性，如果接線錯(cuò)誤需 分析糾正方法。根據(jù)電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量應(yīng)該大小相等、方向相反的基本條 件判斷接線是否正確。如果不正確，則由工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，給出糾正方案，此步 沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的流程，完全由工作人員素質(zhì)決定，如果沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，那么判斷費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對(duì)于較 復(fù)雜的錯(cuò)誤情況很難判斷出來(lái)。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)線路接線分析的人工方法，存在下述缺點(diǎn)或不足1、分析結(jié)果可靠性以及準(zhǔn)確性差。由于沒(méi)有統(tǒng)一的操作規(guī)程，所以操作存在一定 的隨意性；另外，工作人員業(yè)務(wù)水平的高低、客觀環(huán)境因素等，都會(huì)影響分析的準(zhǔn)確性。2、對(duì)操作人員的業(yè)務(wù)能力要求高。操作人員既要熟悉電力系統(tǒng)理論知識(shí)，并要具 備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，方能判斷出繼電保護(hù)線路接線是否正確，繼而分析出錯(cuò)在哪里、如何修 正。3、工作復(fù)雜程度高，工作效率低。分析判斷過(guò)程中數(shù)據(jù)計(jì)算量大，人工操作工作效 率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且在復(fù)雜的操作流程和大量的數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程中，難免發(fā)生錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前人工情況下對(duì)繼電保護(hù)線路接線錯(cuò)誤情況判斷時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、對(duì)工作 人員要求高的情況，本發(fā)明針對(duì)兩繞組常規(guī)變壓器，提供了一種判斷分析可靠性高、使用安 全簡(jiǎn)單、操作方便的兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢 驗(yàn)判定方法，其特殊之處在于該方法包括以下步驟1)獲取測(cè)量值及變壓器參數(shù)。其測(cè)量值包括常規(guī)變壓器各繞組的電流有效值及相 位；變壓器參數(shù)包括變壓器接線方式、各繞組CT變比、各繞組額定電壓、各繞組供電方式， 二分接線情況及各繞組編號(hào)。2)將測(cè)量值轉(zhuǎn)化為電流有效值以及對(duì)電流幅值進(jìn)行調(diào)整，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程是2. 1)用繞組的N相電流修正該繞組或線路的A、B、C相電流；2. 2)計(jì)算變壓器各繞組的平衡系數(shù)；2. 3)根據(jù)變壓器各繞組平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值；2. 4)將所有電流相位減去用戶輸入的參考相功率角；2. 5)判斷參考電壓是否是Ua，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 6)；如果不是則將參考電 壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 6)；2. 6)統(tǒng)一常規(guī)變壓器的接線方式，然后保存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟3)。3)根據(jù)已經(jīng)換算的常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)各繞組測(cè)量值判斷接線是否正確？如果 正確則執(zhí)行步驟6)；如果不正確則執(zhí)行步驟4)；4)第一次正確性修正以及修正后的判斷，該正確性修正包括參考繞組修正、相角 平衡修正以及相角正序修正，經(jīng)修正后，判斷接線是否正確？若是，則進(jìn)行步驟6)，若否，則 進(jìn)行步驟5)；5)第二次正確性修正以及修正后的判斷，該正確性修正包括旋轉(zhuǎn)角度，以60°為間隔在一個(gè)周期內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)繞組，一次旋轉(zhuǎn)60°，每次旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行一次正確 性判斷，經(jīng)修正后，若接線正確則進(jìn)行步驟6)；若接線不正確，則繼續(xù)執(zhí)行步驟5)進(jìn)行修 正；若無(wú)法判斷接線是否正確，則進(jìn)行步驟7)；6)生成修正后的電流有效值，并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；7)輸出分析結(jié)果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、分析結(jié)果可靠，準(zhǔn)確性大幅提高。本發(fā)明所提供的電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)線路的 接線分析方法進(jìn)行兩次修正并進(jìn)行判斷，最終形成的分析結(jié)果中會(huì)給出完善的錯(cuò)誤情況及 糾正方案，無(wú)需再人為進(jìn)行判斷，其分析結(jié)果可靠性明顯比傳統(tǒng)的分析方法強(qiáng)，并且不受工 作人員主觀素質(zhì)以及客觀環(huán)境因素等方面影響，使得分析結(jié)果的準(zhǔn)確性大幅提高。2、操作簡(jiǎn)單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護(hù)回路接線分析工作簡(jiǎn)單化，只需要 進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)量即可自動(dòng)分析并給出結(jié)果，對(duì)工作人員技術(shù)水平要求大幅降低。
具體實(shí)施例方式接線分析的具體流程如下1、獲取測(cè)量值及變壓器參數(shù)2、電流換算2. 1)用N相電流修正A、B、C相電流。在三相不平衡時(shí)N相會(huì)產(chǎn)生電流，理想情況下，使用N相修正A、B、C三相，可使三 相平衡。修正過(guò)程即給A、B、C三相的電流矢量分別加上N相電流矢量即可。2. 2)計(jì)算平衡系數(shù)。公式一則有公式二 T^iS^BcxLWSrc其中，S是是變壓器的容量；U是是繞組一次側(cè)額定電壓；I是繞組一次側(cè)額定電流；
Ie是繞組二次額定電流；Nct是繞組CT變比。2. 3)根據(jù)平衡系數(shù)換算電流有效值。2. 4)根據(jù)選項(xiàng)進(jìn)行電流幅值調(diào)整。2. 4. 1)給所有電流相位減去參考相功率角。如果參考繞組接線正確，那么給所有電流相位減去參考相功率角后，其參考相電 流相位應(yīng)為0°。2. 4. 2)將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua0在測(cè)量時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇任一電壓作為參考，那么參考電壓有可能是Ua、 Ub、Uc、Uab, Ubc、Uca之一，需將參考相轉(zhuǎn)換為Ua，以方便后續(xù)分析。根據(jù)電力系統(tǒng)原理有5種情況Ub滯后Ual20°，Uc滯后Ua240°，Uab滯后Ua330°，Ubc 滯后 Ua90°，Uca 滯后 Ua210°。2. 4. 3)統(tǒng)一常規(guī)變壓器的接線方式。在這一步需要將所有繞組的接線方式調(diào)整為與參考繞組相同。對(duì)于變壓器某一 繞組而言，其接線方式有 13 種(Y、Δ-1、Υ-2、Δ-3、Υ_2、Δ_3、Υ_4、Δ_5、Υ_6、Δ_7、Υ_8、 Δ-9、Υ_10、Δ-11、Υ-12)。假設(shè)某變壓器是三圈變，接線方式為Υ/Υ/Δ-11，如果測(cè)量時(shí)選 擇高壓側(cè)Ua為參考電壓，則在這一步要將中壓側(cè)及低壓側(cè)調(diào)整為Y接線。調(diào)整方式為將繞組各相相位同時(shí)減去一個(gè)角度Φ。Φ =30 X (Bl-BO)其中，BO為參考繞組的接線方式下標(biāo)，Bl為所要調(diào)整的繞組的接線下標(biāo)。3、第一次正確性修正以及修正后的判斷。3. 1)首先是在未進(jìn)行任何修正的時(shí)候判斷接線是否正確。3.2)當(dāng)不能滿足3. 1中的正確性條件時(shí)，則需要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行修正，然后判斷 其接線是否正確3.2. 1)參考繞組修正。由于參考繞組是參考電壓所在的繞組，并且已經(jīng)將參考電 壓轉(zhuǎn)換為Ua,且對(duì)所有電流參數(shù)都已減去了其功率角。所以，理想狀態(tài)下參考繞組A相應(yīng)該 為0°，B相為120°，C相為240°。根據(jù)這些條件可以將接線錯(cuò)誤的參考繞組直接修正正 確，修正方法有兩種Α)直接將A相相位設(shè)為0°，B相設(shè)為120°，C相設(shè)為240°。B)針對(duì)每一錯(cuò)誤情況分別進(jìn)行不同的修正，對(duì)于單一繞組的錯(cuò)誤情況有47種，每 種錯(cuò)誤情況下的相位都與其它錯(cuò)誤情況不同，所以根據(jù)其三相電流相位可以判斷其錯(cuò)誤情 況，并使用對(duì)應(yīng)的方法進(jìn)行修正。實(shí)現(xiàn)方式采用狀態(tài)碼的方式。先假設(shè)6個(gè)角度狀態(tài)，并用整數(shù)表示0°時(shí)，狀態(tài) 碼為0;60° % 1 ；120°為2;180°為3 ;240°為4 ;300°為5。然后對(duì)各相進(jìn)行對(duì)比，得到 其角度的狀態(tài)碼，再根據(jù)狀態(tài)碼做對(duì)應(yīng)的修正。如接線正確的情況下，A相為0°，狀態(tài)碼 為0，B相120，狀態(tài)碼為2，C相240°，狀態(tài)碼為4 ；那么得到此繞組的狀態(tài)碼為024，再做 對(duì)應(yīng)的處理即可對(duì)參考繞組進(jìn)行正確的修正。錯(cuò)誤情況及對(duì)應(yīng)的修正方法如表1所示表1錯(cuò)誤情況與修正方法對(duì)應(yīng)關(guān)系表
權(quán)利要求
1.一種兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法，其特征在于該方法包括以下步驟[1)獲取常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)線路測(cè)量值及參數(shù)[2)根據(jù)常規(guī)變壓器參數(shù)對(duì)常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)線路測(cè)量值進(jìn)行換算，其具體實(shí)現(xiàn)方式是[2.1)用繞組的N相電流修正該繞組的A、B、C相電流； 2. 2)計(jì)算常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)；[2. 3)根據(jù)常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值； 2. 4)將所有電流相位減去用戶輸入的參考相功率角；[2.5)判斷參考電壓是否是fe，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 6)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn) 換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 6)；[2. 6)統(tǒng)一常規(guī)變壓器的接線方式，然后保存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟3)。[3)根據(jù)已經(jīng)換算的常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)各繞組測(cè)量值判斷接線是否正確？如果正確 則執(zhí)行步驟6)；如果不正確則執(zhí)行步驟4)；[4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷第一次修正包括參考繞組修正、各繞組相角平衡修 正以及相角正序修正；第一次修正進(jìn)行完畢之后，判斷接線方式是否正確？若是，則進(jìn)行步 驟6)；若否，則進(jìn)行步驟5)；[5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷[5. 1)修正通過(guò)對(duì)繞組進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度修正，修正后進(jìn)行步驟5. 2)；[5.2)判斷若接線正確則進(jìn)行步驟6)；若接線不正確，則返回步驟5. 1)繼續(xù)進(jìn)行修正；[6)生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；[7)輸出分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法，其特征在于 步驟1)具體為常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)線路測(cè)量值及參數(shù)包含各繞組的電流有效值及相位、常規(guī)變壓器 的接線方式、各繞組CT變比、各繞組額定電壓、各繞組供電方式、開(kāi)關(guān)數(shù)量、是否經(jīng)過(guò)二次 接線調(diào)整及各繞組編號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法，其特征在 于所述步驟5. 2)之后還包括[5. 3)如果在步驟5. 1)和步驟5. 2)的循環(huán)過(guò)程中對(duì)所有繞組都依次旋轉(zhuǎn)了 6次進(jìn)行修 正判斷后依然不能滿足正確性條件，則無(wú)法對(duì)其進(jìn)行分析直接跳至步驟7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法，其特征在于 所述步驟2. 2)中對(duì)于常規(guī)變差動(dòng)保護(hù)的平衡系數(shù)的計(jì)算步驟是[2. 2. 1. 1)根據(jù)公式
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法，其特征在于 所述步驟7)中生成的分析結(jié)果是接線錯(cuò)誤時(shí)，進(jìn)一步輸出各繞組各相的接線狀態(tài)，對(duì)于某 繞組而言其各相的接線狀態(tài)分別有A相有A相接線正確、A相與B相接反、A相與C相接反、A相極性接反、A相與B相接 反且當(dāng)前B相極性接反、A相與C相接反且當(dāng)前C相極性接反；B相有B相接線正確、B相與A相接反、B相與C相接反、B相與A相接反且當(dāng)前A相極 性接反、B相極性接反、B相與C相接反且當(dāng)前C相極性接反；C相有C相接線正確、C相與A相接反、C相與B相接反、C相與A相接反且當(dāng)前A相極 性接反、C相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、C相極性接反。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)兩繞組常規(guī)變壓器，提供了一種判斷分析可靠性高、使用安全簡(jiǎn)單、操作方便的兩繞組常規(guī)變壓器CT回路接線檢驗(yàn)判定方法。本發(fā)明在實(shí)際操作中操作簡(jiǎn)單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護(hù)回路接線分析工作簡(jiǎn)單化，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)量即可自動(dòng)分析并給出結(jié)果，對(duì)工作人員技術(shù)水平要求大幅降低。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102095991SQ20091031159
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者穆明建 申請(qǐng)人:西安愛(ài)邦電氣有限公司