專利名稱：判定常規(guī)變壓器接線正確性的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中繼電保護CT回路接線正確性分析方法，尤其涉及一 種對電力系統(tǒng)中常規(guī)變壓器差動保護CT回路的接線是否正確、合相是否正確進行分析、判 斷并給出錯誤接線類型的分析方法。
背景技術(shù)：
對于單個CT回路接線的正確性要滿足相與相之間相差120°，并且相序相同，均 為正序或者負序，各相電流二次值相同。根據(jù)二次測量的電流有效值乘以CT變比計算出的 一次電流值與測量回路的一次電流值相同。對于常規(guī)變壓器差動保護，要計算電源側(cè)各相的合成矢量及負荷側(cè)各相的合成矢 量。當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 序。同時電源側(cè)和負荷側(cè)每相的矢量和為零時，即幅值相等、角度相差180°即可判定常規(guī) 變壓器差動保護CT回路接線是正確的。常規(guī)變壓器差動保護CT回路接線的正確與否，直接影響供電系統(tǒng)的正常運行。對 繼電保護CT回路接線的正確性及時作出分析、判斷，是變電站新建投運、檢修中必不可少 的重要環(huán)節(jié)，目前常規(guī)變壓器差動保護CT回路接線正確性分析，主要靠人工進行抓尤其是 主變、母線差動保護CT回路，工作人員要經(jīng)過大量的計算，手工繪制電流向量圖，然后再根 據(jù)計算結(jié)果和向量圖得出繼電保護CT回路接線正確性的分析結(jié)果。整個分析過程計算量 大，且需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗進行判斷，故存在效率低、誤差大的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前人工情況下對常規(guī)變壓器差動保護CT回路接線錯誤情況判斷費時 費力、對工作人員要求高的情況，本發(fā)明提供了一種可靠性高、使用安全簡單、操作方便的 判定常規(guī)變壓器接線正確性的分析方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是—種判定常規(guī)變壓器接線正確性的分析方法，其特殊之處在于該方法包括以下 步驟1)繪制向量圖；輸出本回路接線正確性分析結(jié)果；獲取常規(guī)變壓器差動保護各側(cè) CT合相所需參數(shù)；2)以基準電壓采用各側(cè)同相同時測量的方法繪制常規(guī)變壓器差動保護回路各側(cè) CT所選項的向量圖；3)根據(jù)常規(guī)變壓器及其參數(shù)對常規(guī)變壓器差動保護CT回路測量值進行換算；分 析、判斷合相分析結(jié)果，并輸出分析結(jié)果3. 1)計算常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)；3. 2)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；3. 3)將所有電流相位減去以計量回路為參考的相功率角；
3. 4)判斷參考電壓是否是Ua，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 5)；如果不是則將參考電 壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 5)；3. 5)如果是對常規(guī)變壓器差動保護CT回路進行分析，則要進行由于常規(guī)變壓器 各側(cè)一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差異的補償。
以上所述步驟3. 1)中對于常規(guī)變壓器差動保護的平衡系數(shù)的計算方法是3. 1. 1)計算各繞組的二次額定電流；I^^^L^c其中，S是常規(guī)變壓器的容量；U是繞組一次側(cè)額定線電壓；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；根據(jù)上述 公式二計算各繞組的二次額定電流；3. 1. 2)設(shè)各繞組一次額定電流最大的一項的平衡系數(shù)為1，折算其他繞組的平衡 系數(shù)；3. 1.3)平衡系數(shù)應(yīng)該小于等于4，如果各側(cè)平衡系數(shù)中有大于4的，那么將其設(shè)為 4，再將其他繞組的平衡系數(shù)進行轉(zhuǎn)換。以上所述步驟3. 2)中常規(guī)變壓器差動保護平衡系數(shù)的計算方法是以雙圈變?yōu)槔?，根?jù)公式二有其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流；Uh是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile 是低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比；以高壓側(cè)為基準，計算 其他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓側(cè)平衡系數(shù)Kl = (UhXNhct)/ (U1 X Nlct)；同理可計算三圈變或其它情況時各繞組的本發(fā)明的優(yōu)點如下分析結(jié)果可靠，準確性大幅提高。本發(fā)明所提供的電力系統(tǒng)繼電保護CT回路的分 析方法進行兩次分析，針對每個CT回路和常規(guī)變壓器差動CT回路進行判斷，最終形成的分 析結(jié)果中會給出完善的接線錯誤情況及糾正方案，無需再人為進行判斷，其分析結(jié)果可靠 性明顯比傳統(tǒng)的分析方法強，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)果的準確性大幅提高。操作簡單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護CT回路接線分析工作簡單化，只需 要進行簡單測量即可自動分析并給出結(jié)果，對工作人員技術(shù)水平要求大幅降低。有4路電流輸入，最多可同時進行4路電流幅值、相位的測量，最多滿足變壓器4 個電流回路幅值和相位的同時測量，保證了合相時數(shù)據(jù)的準確性，避免了由于測量過程中 負荷發(fā)生變化、穿越功率流向發(fā)生變化而導(dǎo)致的合相結(jié)果的錯誤。


為本發(fā)明所提供的接線分析方法的流程示意圖；圖1為本發(fā)明有功、無功送受情況與象限的關(guān)系示意圖。具體實 施方式本發(fā)明提供了一種常規(guī)變壓器差動保護CT回路接線正確與否分析方法接線分析 的具體流程如下1、獲取判斷保護CT回路接線正確與否的判斷依據(jù)通過測量回路、計量點或者與之相聯(lián)系的變電站取得本回路的有功、無功的送、受 情況，根據(jù)本回路的有功、無功的送受情況、一次電流有效值等確定本設(shè)備單元二次正確的 相角和電流的有效值，在測量時需選定一個參考電壓，所測的電流相位是指被測電流相對 于此參考電壓的相位。參考電壓可在測量時由操作者自行選擇。2、根據(jù)獲取的判斷依據(jù)畫出正確的向量圖例如通過計量回路、計量點或者與之相聯(lián)系的變電站取得本回路的有功、無功 的送受情況為(送受情況以母線為基準，流入母線為受、流出母線為送，送為正值、受為負 值)送有功25麗，送無功25麗，那么可以計算出tg Φ = Q/P = 1，那么通過arctg= 1，就 可以得到Φ =45°而且在第一象限內(nèi)，此時如果以Ua為參考電壓，那么Ia的相位角即為 45°，按照正序來畫向量圖，Ib的相位角即為165°，Ic的相位角即為285°。如果有功、無 功的送受情況是送有功25麗，受無功-25麗，那么可以計算出tgct = Q/P = -1，那么通過 arctg-Ι，就可以得到Φ =135°或315°，根據(jù)有功、無功的送受情況，可以看出相位角應(yīng) 該在第4象限，那么相位角就應(yīng)該是315°，有功、無功送受情況與象限的關(guān)系參見圖1，所 以此時如果以Ua為參考電壓，那么Ia的相位角即為315°，按照正序來畫向量圖，Ib的相 位角即為75°，Ic的相位角即為195°。保護CT 二次電流有效值的計算與計量CT回路的 變比有關(guān)，如果兩個CT組別的變比相同，二次電流的有效值就相等或者是將計量CT回路的 一次電流按照變比折算后的二次電流有效值相等。如果兩個CT組別的變比不同，二次電流 的有效值就不相等，需要把計量回路測得的一次電流按照保護回路CT的變比，計算出保護 回路的二次電流有效值。在相角和幅值確定后，正確的向量圖就可以繪制出來了。3、實際測量保護CT回路各相電流的相位和幅值以Ua為參考電壓測得la、lb、Ic的相位角。用相位電壓表測得二次電流的有效 值(此測量值要與測量CT回路測得的一次電流按照保護回路CT的變比，計算出保護回路 的二次電流有效值相等)。以此為依據(jù)繪制出實際的向量圖。4、將實際測量的保護CT回路的向量圖與根據(jù)測量CT回路所得出的正確向量圖相 比較分析、判斷本保護回路CT接線的正確性將實際測量的相位與儀器根據(jù)測量回路、計量點或者與之相聯(lián)系的變電站取得的 正確相位相比較，很容易就判斷出接線的各種錯誤。相重合即為接線正確，根據(jù)下表可以得 出各種判斷結(jié)果；注A’、B’、C’為根據(jù)功率送受關(guān)系確定的正確的相位角，A、B、C為實測的相位角。
表格中相交的格子中表示橫行和豎行的值相等。例部分接線錯誤向量圖6、通過上述工作將常規(guī)變壓器各側(cè)繞組接線錯誤分析、判斷結(jié)束，工作人員需要 將錯誤的接線進行改正，改正后重新進行測量，直至接線正確為止，接線改正過程中要注意 常規(guī)主變各側(cè)CT回路引出線是不是同名端，要保證是同名端引出7、采用各側(cè)同相同時測量的方法，分析、判斷常規(guī)變壓器差動保護各側(cè)合相結(jié)果的正確性7. 1計算平衡系數(shù)。公式‘3>4.- 根據(jù)公式一有則有公式二1 昏其中，S是是主變的容量；
U是是繞組一次側(cè)額定線電壓；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。8、輸出結(jié)論最后的分析結(jié)果有兩種情況一是接線正確，二是接線錯誤。9.算法基本理論驗證和結(jié)論對于常規(guī)變壓器各側(cè)CT回 路接線正確性的判斷是以每個回路有功、無功的送受 的實際情況為基礎(chǔ)，所以只要確定了每個回路有功、無功的送受情況就能很方便、直觀的確 定CT回路接線的正確性。在保證了常規(guī)變壓器各側(cè)CT回路接線正確性后，采用各側(cè)同相 同時測量的方法來做常規(guī)變壓器差動保護CT回路的合相，這樣最大程度的保證了常規(guī)變 壓器各側(cè)測量數(shù)值的同時性，保證了常規(guī)變壓器各側(cè)合相分析結(jié)果的準確性。從實際情況推導(dǎo)根據(jù)算法推導(dǎo)的結(jié)論與實際錯誤情況完全相符合。
權(quán)利要求
1.一種判定常規(guī)變壓器接線正確性的分析方法，其特征在于包括以下步驟1)繪制 向量圖；輸出本回路接線正確性分析結(jié)果；獲取常規(guī)變壓器差動保護各側(cè)CT合相所需參 數(shù)；2)以基準電壓采用各側(cè)同相同時測量的方法繪制常規(guī)變壓器差動保護回路各側(cè)CT所 選項的向量圖；幻根據(jù)常規(guī)變壓器及其參數(shù)對常規(guī)變壓器差動保護CT回路測量值進行換 算；分析、判斷合相分析結(jié)果，并輸出分析結(jié)果3. 1)計算常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)； 3. 2)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；3. 3)將所有電流相位 減去以計量回路為參考的相功率角；3. 4)判斷參考電壓是否是fe，如果是則直接執(zhí)行步驟 2. 5)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn)換為Ua ；3. 5)如果是對常規(guī)變壓器差動保護CT回路進行 分析，則要進行由于常規(guī)變壓器各側(cè)一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差 異的補償
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種判定常規(guī)變壓器接線正確性的分析方法，其特征在于 所述步驟3. 1)中對于常規(guī)變壓器差動保護的平衡系數(shù)的計算方法是 3.1. 1)計算各繞組的二次額定電流；其中，S是常規(guī)變壓器的容量；U是繞組一次側(cè)額定線電壓； 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；根據(jù)上述公式 二計算各繞組的二次額定電流；3. 1.2)設(shè)各繞組一次額定電流最大的一項的平衡系數(shù)為1，折算其他繞組的平衡系數(shù)；3. 1. 3)平衡系數(shù)應(yīng)該小于等于4，如果各側(cè)平衡系數(shù)中有大于4的，那么將其設(shè)為4，再 將其他繞組的平衡系數(shù)進行轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種一種判定常規(guī)變壓器接線正確性的分析方法，其特征在 于所述步驟3. 2)中常規(guī)變壓器差動保護平衡系數(shù)的計算方法是 以雙圈變?yōu)槔?，根?jù)公式二有其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流；是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile是 低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比；以高壓側(cè)為基準，計算其 他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓側(cè)平衡系數(shù)Kl = (UhXNhct)/ (UlXNlct)；同理可計算三圈變或其它情況時各繞組的平衡系數(shù)。
全文摘要
一種常規(guī)變壓器差動保護CT回路接線分析方法，包括以下步驟1)繪制向量圖；2)以基準電壓采用各側(cè)同相同時測量的方法繪制常規(guī)變壓器差動保護回路各側(cè)CT所選項的向量圖；3)根據(jù)常規(guī)變壓器及其參數(shù)對常規(guī)變壓器差動保護CT回路測量值進行換算；分析、判斷合相分析結(jié)果，并輸出分析結(jié)果。具有分析結(jié)果可靠，準確性大幅提高。
文檔編號H02H7/045GK102096009SQ200910311569
公開日2011年6月15日 申請日期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 申請人:西安愛邦電氣有限公司