一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及變壓器快速零序過流保護(hù)方法和相 應(yīng)的繼電保護(hù)裝置或監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，變壓器內(nèi)部接地故障主要由縱差保護(hù)和零序差動保護(hù)來反映。變壓器縱差 保護(hù)對于靠近中性點(diǎn)側(cè)的接地故障的檢測靈敏度不高;而零序差動保護(hù)要求外接零序CT和 三相CT的變比相差不宜太大，一般要求不超過4倍，而通常外接零序CT的變比要比三相CT小 很多，限制了該原理的應(yīng)用。鑒于縱差保護(hù)和零序差動保護(hù)存在的以上不足，本發(fā)明提出了 一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，能夠靈敏檢測變壓器內(nèi)部接地故障，并且對外接零序 CT和三相CT的變比沒有嚴(yán)格的匹配要求，具有良好的適應(yīng)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的：提出了一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，能夠靈敏檢測變 壓器內(nèi)部接地故障，并且對外接零序CT和三相CT的變比沒有嚴(yán)格的匹配要求，具有良好的 適應(yīng)性。
[0004] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0005] -種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，保護(hù)裝置測量變壓器Y側(cè)的三相電流和中性 點(diǎn)接地電流，并采用如下五個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)零序過流保護(hù)：
[0006] 步驟一：由Y側(cè)的三相電流計(jì)算出自產(chǎn)零序電流基波的實(shí)部、虛部和有效值；
[0007] 步驟二：由Y側(cè)的三相電流計(jì)算出正序電流有效值；
[0008] 步驟三：由Y側(cè)的中性點(diǎn)接地電流計(jì)算出外接零序電流基波的實(shí)部、虛部和有效 值；
[0009] 步驟四：由Y側(cè)的中性點(diǎn)接地電流計(jì)算出外接零序電流二次諧波、三次諧波的有效 值；
[0010]步驟五:判別以下四個(gè)條件：
[0011] 條件(1):外接零序電流基波有效值大于定值；
[0012] 條件(2):外接零序電流與自產(chǎn)零序電流的基波矢量比值的實(shí)部小于0;
[0013] 條件(3):外接零序電流二次諧波含量和三次諧波含量同時(shí)分別小于各自的定值；
[0014] 條件(4):自產(chǎn)零序電流基波有效值與正序電流有效值的比值大于定值；
[0015] 當(dāng)四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，判為變壓器區(qū)內(nèi)接地故障，保護(hù)快速動作于跳閘。
[0016] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的"外接零序電流與自產(chǎn)零序電流的基波矢 量比值的實(shí)部小于〇"采用下述公式進(jìn)行計(jì)算：
[0017]
式（1)
[0018] 其中，In Ioi. Im分別為外接零序電流基波矢量的實(shí)部、虛部；In I〇2.Im分別為 自產(chǎn)零序電流基波矢量的實(shí)部、虛部；j為矢量的虛數(shù)單位；函數(shù)Re()表示求取括號內(nèi)矢量 的實(shí)部。
[0019] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的"外接零序電流二次諧波含量和三次諧波 含量同時(shí)分別小于各自的定值"采用下述公式進(jìn)行計(jì)算：
[0020] (Ιοι.2ω〈1?Ιοι) Π (Ioi.3cXk3loi)式（2)
[0021] 其中，IQ1為外接零序電流的基波有效值；IQ1.24PIQ1. 3u分別為外接零序電流的二 次諧波有效值和三次諧波有效值;符號η表示"邏輯與"計(jì)算;1?和1?分別為二次諧波和三次 諧波比率定值，取o.l-o. 3。
[0022] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的"自產(chǎn)零序電流基波有效值與正序電流有 效值的比值大于定值"采用下述公式進(jìn)行計(jì)算：
[0023] Ι〇2>β〇Ιι 式（3)
[0024]其中，I〇2為自產(chǎn)零序電流基波有效值；I i為正序電流有效值;為制動系數(shù)，取 0.1-0.4〇
[0025] 本發(fā)明的有益效果是:能夠靈敏檢測變壓器內(nèi)部接地故障，并且對外接零序CT和 三相CT的變比沒有嚴(yán)格的匹配要求，適用范圍比較廣。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明中變壓器Υ側(cè)三相電流和外接零序電流測量示意圖，圖中Ch為零序 電流互感器，CT2為三相電流互感器，i a、和4分別為Y側(cè)三相電流，i0:1為Y側(cè)外接零序電 流。
[0027]圖2是本發(fā)明的具體實(shí)施步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0029] 在圖1中，保護(hù)裝置測量變壓器Y側(cè)的三相電流和中性點(diǎn)接地電流，并采用如下五 個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)零序過流保護(hù)：
[0030] 步驟一：由Y側(cè)的三相電流計(jì)算出自產(chǎn)零序電流基波的實(shí)部、虛部和有效值；
[0031] 步驟二：由Y側(cè)的三相電流計(jì)算出正序電流有效值；
[0032] 步驟三：由Y側(cè)的中性點(diǎn)接地電流計(jì)算出外接零序電流基波的實(shí)部、虛部和有效 值；
[0033] 步驟四：由Y側(cè)的中性點(diǎn)接地電流計(jì)算出外接零序電流二次諧波、三次諧波的有效 值；
[0034]步驟五:判別以下四個(gè)條件：
[0035] 條件(1):外接零序電流基波有效值大于定值；
[0036] 條件(2):外接零序電流與自產(chǎn)零序電流的基波矢量比值的實(shí)部小于0;
[0037] 條件(3):外接零序電流二次諧波含量和三次諧波含量同時(shí)分別小于各自的定值；
[0038] 條件(4):自產(chǎn)零序電流基波有效值與正序電流有效值的比值大于定值；
[0039] 當(dāng)四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，判為變壓器區(qū)內(nèi)接地故障，保護(hù)快速動作于跳閘。
[0040] "外接零序電流與自產(chǎn)零序電流的基波矢量比值的實(shí)部小于0"采用下述公式進(jìn)行 計(jì)算：
[0041 ] 式（1)
[0042]其中，In Ιο?. Im分別為外接零序電流基波矢量的實(shí)部、虛部；IQ2.Re、I〇2.Im分別為 自產(chǎn)零序電流基波矢量的實(shí)部、虛部；j為矢量的虛數(shù)單位；函數(shù)Re()表示求取括號內(nèi)矢量 的實(shí)部。
[0043] "外接零序電流二次諧波含量和三次諧波含量同時(shí)分別小于各自的定值"采用下 述公式進(jìn)行計(jì)算：
[0044] (Ι〇1.2ω〈1?Ι〇1) Π (Ι〇1.3ω〈1?Ι〇1)式⑵
[0045] 其中，IQ1為外接零序電流的基波有效值；1〇1.%和1()1.>分別為外接零序電流的二 次諧波有效值和三次諧波有效值;符號Π 表示"邏輯與"計(jì)算;1?和1?分別為二次諧波和三次 諧波比率定值，一般取0.1-0.3。
[0046] "自產(chǎn)零序電流基波有效值與正序電流有效值的比值大于定值"采用下述公式進(jìn) 行計(jì)算：
[0047] Ι〇2>β〇Ιι 式（3)
[0048]其中，1〇2為自產(chǎn)零序電流基波矢量的有效值；為正序電流有效值;為制動系 數(shù)，一般取 0.1-0.4。
[0049]以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，其特征在于:保護(hù)裝置測量變壓器Y側(cè)的三相電 流和中性點(diǎn)接地電流，并采用如下五個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)零序過流保護(hù)： 步驟一：由Y側(cè)的三相電流計(jì)算出自產(chǎn)零序電流基波的實(shí)部、虛部和有效值； 步驟二：由Y側(cè)的三相電流計(jì)算出正序電流有效值； 步驟三：由Y側(cè)的中性點(diǎn)接地電流計(jì)算出外接零序電流基波的實(shí)部、虛部和有效值； 步驟四：由Y側(cè)的中性點(diǎn)接地電流計(jì)算出外接零序電流二次諧波、三次諧波的有效值； 步驟五:判別以下四個(gè)條件： 條件（1):外接零序電流基波有效值大于定值； 條件(2):外接零序電流與自產(chǎn)零序電流的基波矢量比值的實(shí)部小于O; 條件(3):外接零序電流二次諧波含量和三次諧波含量同時(shí)分別小于各自的定值； 條件(4):自產(chǎn)零序電流基波有效值與正序電流有效值的比值大于定值； 當(dāng)四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，判為變壓器區(qū)內(nèi)接地故障，保護(hù)快速動作于跳閘。2. 如權(quán)利要求1所述的一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，其特征在于:所述的"外接 零序電流與自產(chǎn)零序電流的基波矢量比值的實(shí)部小于〇"采用下述公式進(jìn)行計(jì)算：其中，Ioi.Re、Ioi.Im分別為外接零序電流基波矢量的實(shí)部、虛部；IQ2.Re、IQ2.Im分別為自產(chǎn) 零序電流基波矢量的實(shí)部、虛部；j為矢量的虛數(shù)單位；函數(shù)Re O表示求取括號內(nèi)矢量的實(shí) 部。3. 如權(quán)利要求1所述的一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，其特征在于:所述的"外接 零序電流二次諧波含量和三次諧波含量同時(shí)分別小于各自的定值"采用下述公式進(jìn)行計(jì) 算： (Ι〇1.2ω〈1?Ι〇1) Π (Ι〇1.3ω〈1?Ι〇1) 式（2) 其中，Io1為外接零序電流的基波有效值;Io1.分別為外接零序電流的二次諧波 有效值和三次諧波有效值;符號η表示"邏輯與"計(jì)算;1?和1?分別為二次諧波和三次諧波比 率定值，取0.1-0.3。4. 如權(quán)利要求1所述的一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，其特征在于所述的"自產(chǎn)零 序電流基波有效值與正序電流有效值的比值大于定值"采用下述公式進(jìn)行計(jì)算： Ι〇2>β〇Ιι 式(3) 其中，Iq2為自產(chǎn)零序電流基波有效值;I1為正序電流有效值;為制動系數(shù)，取0.1-0.4。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種變壓器快速零序過流保護(hù)方法，保護(hù)裝置測量變壓器Y側(cè)的三相電流和該側(cè)的外接零序電流，分別計(jì)算：（1）外接零序電流和自產(chǎn)零序電流的實(shí)部、虛部和基波有效值；（2）外接零序電流的二次諧波和三次諧波有效值；（3）利用三相電流計(jì)算正序電流有效值。根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行條件判斷，進(jìn)而判別出變壓器區(qū)內(nèi)接地故障，保護(hù)快速動作于跳閘。該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）零序電流定值只需躲過正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流，保護(hù)具有較高的靈敏度；（2）對三相電流互感器（CT）和外接零序CT變比沒有嚴(yán)格的匹配要求，與變壓器零序差動保護(hù)相比，該保護(hù)方法的適應(yīng)性更強(qiáng)。
【IPC分類】H02H7/04
【公開號】CN105529687
【申請?zhí)枴緾N201610059243
【發(fā)明人】陳俊, 沈全榮, 張琦雪, 郭自剛, 王光, 陳佳勝
【申請人】南京南瑞繼保電氣有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年1月28日