一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，包括電流互感器拖尾電流判斷：包括采樣點過零判斷和電流減小判斷，從而確定當前是否存在電流互感器拖尾電流；電流互感器拖尾電流判斷完成后，如果當前存在電流互感器拖尾電流，則失靈保護在原有失靈保護動作時間定值上增加短延時后再動作；如果當前不存在電流互感器拖尾電流，則失靈保護斷路器按照原有時間定值動作。本發(fā)明實現(xiàn)了電流互感器拖尾電流的有效識別，降低了電流互感器拖尾電流的誤判率；當電流互感器拖尾電流未能識別時，不需要增加延時，當判別電流互感器電流處于拖尾狀態(tài)時，增加失靈動作時間對電力系統(tǒng)影響不大，解決了失靈保護動作快速性與可靠性的矛盾。
【專利說明】一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，屬于電力系統(tǒng)自動化【技術領域】。
【背景技術】
[0002]由于電網(wǎng)建設的發(fā)展，南網(wǎng)部分500kV變電站的動態(tài)穩(wěn)定極限時間僅有300ms左右，因此要求開關失靈保護動作速度加快，需要將原來的失靈保護時間定值由300ms縮減到200ms。但過短的延時又擔心失靈保護誤動，尤其是當開關在電流不過零時切除故障，有可能導致電流互感器(簡稱CT)拖尾。當斷路器打開后CT流過的電流不能立刻減小到零，而是呈現(xiàn)衰減直流分量的特點，通常這種現(xiàn)象稱之為CT拖尾。這種的情況下如果不做任何處理，則保護裝置計算出來的電流值在短時間必然大于失靈保護定值，容易引起失靈保護誤動。以往的繼電保護工作中，如果失靈保護時間定值較大，可以躲過CT拖尾時間，如果失靈保護時間定值減小的情況下，CT拖尾電流就會對斷路器失靈保護產(chǎn)生影響。所謂斷路器失靈保護，是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障元件的保護動作發(fā)出跳閘脈沖而斷路器拒絕動作，利用故障元件的保護，用較短的時限動作于連接在同一母線上的其它相關的斷路器切除故障。當CT拖尾時，故障元件可能不返回，如果不采取措施，斷路器失靈保護誤動、據(jù)動的后果極為嚴重。
[0003]目前有關CT拖尾對失靈保護的影響國內外考慮較少，通常是利用失靈保護時間整定來躲過CT拖尾時間，但是當系統(tǒng)的動穩(wěn)時間不允許時，需要縮短失靈保護時間定值情況下，就會出現(xiàn)整定困難。
【發(fā)明內容】
[0004]針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，解決了失靈保護動作快速性與可靠性的矛盾，降低了對電力系統(tǒng)的影響。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn):
[0006]本發(fā)明的一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，具體包括以下幾個步驟:
[0007](I)電流互感器拖尾電流判斷:包括采樣點過零判斷和電流減小判斷，從而確定當前是否存在電流互感器拖尾電流；
[0008](2)電流互感器拖尾電流判斷完成后，如果當前存在電流互感器拖尾電流，則失靈保護在原有失靈保護動作時間定值上增加短延時后再動作；如果當前不存在電流互感器拖尾電流，則失靈保護斷路器按照原有失靈保護動作時間定值動作。
[0009]上述采樣點過零判斷方法如下:
[0010]如果電流采樣為50Hz理想波形，則一個波形周期內，電流采樣連續(xù)三個過零點的時間為20ms ；
[0011]如果電流采樣為電流互感器拖尾電流，則電流采樣不過零；
[0012]因此設置采樣點過零判據(jù):如果電流采樣連續(xù)三個過零點的時間在17.5ms?22.5ms之間，則當前不存在電流互感器拖尾電流，否則存在電流互感器拖尾電流。
[0013]上述電流減小判斷方法如下:
[0014]失靈保護啟動一個波形周期后保存當前電流模值作為保存值，在失靈保護動作時間定值延時滿足時，再次判斷當前電流模值的大小，如果判斷出當前電流模值小于0.2倍的保存值，說明故障后電流明顯減小，則當前不存在電流互感器拖尾電流，否則存在電流互感器拖尾電流。
[0015]步驟⑵中，由于電力系統(tǒng)整定時間級差為100ms，為保證可靠性防止與其他元件同時動作，所以失靈保護增加的短延時的時間為50ms。
[0016]本發(fā)明實現(xiàn)了電流互感器拖尾電流的有效識別，并且利用采樣點過零判斷和電流減小判斷，降低了電流互感器拖尾電流的誤判率；當電流互感器拖尾電流未能識別時，說明故障電流較大，不需要增加延時，當判別電流互感器電流處于拖尾狀態(tài)時，說明故障電流較小，增加失靈動作時間對電力系統(tǒng)影響不大，失靈保護處理方案適應性高；斷路器采用本發(fā)明的方法后，當失靈保護動作時間由300ms縮減到160ms時，也不會由于電流互感器拖尾產(chǎn)生失靈保護誤動作，并且不會出現(xiàn)失靈保護拒動，解決了失靈保護動作快速性與可靠性的矛盾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為失靈保護基本動作邏輯；
[0018]圖2為失靈保護電流互感器拖尾時動作邏輯。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]本發(fā)明的方法包括電流互感器拖尾電流識別和失靈保護在電流互感器拖尾時的處理方法。
[0021]該方法將電流采樣波形的特點和傅里葉算法結果相結合。電流互感器拖尾的識別方法包括兩個部分:1、電流波形采樣點的極性不出現(xiàn)周期性變化。2、電流傅里葉計算結果的幅值具有由大變小的變化趨勢。當電流波形滿足以上兩個條件時，判別當前電流為CT拖尾波形，不是正常交流波形。
[0022]電流互感器拖尾電流識別的具體實現(xiàn)方法如下:
[0023](I)采樣點過零判據(jù):
[0024]斷路器失靈保護啟動后投入采樣點過零判據(jù)。當電流采樣點由正變負、或者由負變正時，認為采樣點過零。如果判別出電流采樣連續(xù)三個過零點的時間在17.5ms?22.5ms之間，認為是正常電流波形，不是拖尾電流，否則認為該電流處于電流互感器拖尾狀態(tài)。
[0025](2)電流減小判據(jù):
[0026]斷路器失靈保護啟動后投入電流減小判據(jù)。失靈保護啟動20ms后保存當前電流模值，在失靈保護繼電器整定延時滿足時，再次判別當前電流模值的大小，如果當前電流大于0.2倍的保存值，認為當前電流不處于電流互感器拖尾狀態(tài)，否則判定為當前電流處于電流互感器拖尾狀態(tài)。
[0027]失靈保護在電流互感器拖尾時的處理方法如下:
[0028]當采用上述方法識別出電流互感器電流沒有拖尾時，按照失靈保護按照整定的時間定值動作，否則自動對失靈保護時間繼電器延時50ms后出口。作為對比，列出基本的失靈保護邏輯(參見圖1)，以及本方案給出的失靈保護動作邏輯(參見圖2)。
[0029]本發(fā)明實現(xiàn)了電流互感器拖尾電流的有效識別，并且利用采樣點過零判斷和電流減小判斷相結合，當任一條判據(jù)滿足時，認為電流互感器不存在拖尾電流，降低了電流互感器拖尾電流的誤判率；當電流互感器拖尾電流未能識別時，說明故障電流較大，不需要增加延時，當判別電流互感器電流處于拖尾狀態(tài)時，說明故障電流較小，增加失靈動作時間對電力系統(tǒng)影響不大，失靈保護處理方案適應性高；斷路器采用本發(fā)明的方法后，當失靈保護動作時間由300ms縮減到160ms時，也不會由于電流互感器拖尾產(chǎn)生失靈保護誤動作，并且不會出現(xiàn)失靈保護拒動，解決了失靈保護動作快速性與可靠性的矛盾。
[0030]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，其特征在于，具體包括以下幾個步驟: (1)電流互感器拖尾電流判斷:包括采樣點過零判斷和電流減小判斷，從而確定當前是否存在電流互感器拖尾電流； (2)電流互感器拖尾電流判斷完成后，如果當前存在電流互感器拖尾電流，則失靈保護在原有失靈保護動作時間定值上增加短延時后再動作；如果當前不存在電流互感器拖尾電流，則失靈保護斷路器按照原有失靈保護動作時間定值動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，其特征在于， 所述采樣點過零判斷方法如下: 如果電流采樣為50Hz理想波形，則一個波形周期內，電流采樣連續(xù)三個過零點的時間為 20ms ； 如果電流采樣為電流互感器拖尾電流，則電流采樣不過零； 因此設置采樣點過零判據(jù):如果電流采樣連續(xù)三個過零點的時間在17.5ms?22.5ms之間，則當前不存在電流互感器拖尾電流，否則存在電流互感器拖尾電流。
3.根據(jù)權利要求1所述的防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，其特征在于， 所述電流減小判斷方法如下: 失靈保護啟動一個波形周期后保存當前電流模值作為保存值，在失靈保護動作時間定值延時滿足時，再次判斷當前電流模值的大小，如果判斷出當前電流模值小于0.2倍的保存值，說明故障后電流明顯減小，則當前不存在電流互感器拖尾電流，否則存在電流互感器拖尾電流。
4.根據(jù)權利要求1至3任意一項所述的防止電流互感器拖尾電流對斷路器失靈保護影響的方法，其特征在于， 步驟(2)中，由于電力系統(tǒng)整定時間級差為100ms，為保證可靠性防止與其他元件同時動作，所以失靈保護增加的短延時的時間為50ms。
【文檔編號】H02H7/22GK104134972SQ201410281034
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】陳福鋒, 胡再超, 蘭金波 申請人:南京國電南自軟件工程有限公司