多斜率差动保护的参数整定方法和系统技术方案

一种多斜率差动保护的参数整定方法及系统，该方法包括：根据发电机、变压器的电气参数及电力系统在最大运行方式的系统参数，在等效电力网络中，根据差动保护区外三相金属性短路故障时各电源向短路点馈送的各短路电流与差动保护电流互感器的一次额定电流的比值确定拐点或基点；根据电气参数及电力系统在正常运行方式的系统参数，在等效电力网络中，以差动保护区内两相金属性短路时各电源向故障点馈送的各故障电流中的小者与差动速断值的比值不小于预设比值阈值为约束条件，根据差动保护区内三相金属性短路各电源向故障点馈送的各故障电流与上述一次额定电流的比值确定差动速断值。本发明专利技术实施例方案能够确保发电机、变压器及电力系统的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电力系统领域，特别是设及一种多斜率差动保护的参数整定方法及系 统。
技术介绍
在现有技术条件下，发电机、变压器的相间短路主保护基本采用具有多比例制动 特性（多斜率）的差动保护。差动保护的理论依据是基尔霍夫电流定律，即被保护设备等 效为电路节点，被保护设备无故障时各支路电流的向量和为零，故障时各支路电流的向量 和不为零。在差动保护中，保护区外故障时穿越保护的电流定为制动量，在平面中作为横 轴，保护区内故障时流过保护的电流定为动作量，在平面中作为纵轴，为了防止差动保护区 外故障时穿越电流引起差动保护误动，于是特别引入制动量使之与差动保护的动作量存在 一线性关系，运个常数称为比例制动的斜率，也称为比例制动特性。两个不同比例制动特性 折线的交点称之为拐点，在拐点处某一比例制动特性的折线延长线与制动量横轴的交点称 之为基点。在差动保护区内故障时，当内部短路故障电流很大时，为防止电流互感器饱和引 起差动保护延迟动作，专口设定了一个快速动作值，称之为差动速断值。[000引图1中示出了一个典型的多比例制动特性图，如图1所示，具有多比例制动特性 (多斜率）的差动保护通常由折线AB、BC、CD、DE组成。折线AB与BC的交点B点为拐点1， 折线BC与CD的交点C点为拐点2 ;折线CB的延长线与横轴相交于原点0,为基点1，折线 DC的延长线与横轴相交于H点，为基点2。当被保护元件外部短路故障时，其最大的穿越电 流为制动电流对应的动作电流为差动速断值的起始值Lp.mst。折线MD之上为速断 区，在ABCD之上为动作区。运种具多折线的保护特性，能够快速切除区内各种轻微、严重故 障，同时也保证灵敏度。需要说明的是，图1所示中，多斜率比例制动特性的动作区在ABCD 之上部，在动作区中W水平折线MD划分为"速动区"和"非速动区"，MD只是为了便于说明 问题而绘制，不属于动作特性曲线。目前，我国具有多比例制动特性（多斜率）的发电机差动保护拐点2在保护装置 中固定设置为4倍额定电流（I。)，变压器的则固定设置为61。;发电机差动保护的差动速断 值按3~5倍额定电流设置，变压器的则根据容量从2~12倍额定电流中选择设置。国外 产品对于拐点2或基点2、W及差动保护速断值都仅仅给出可W设定的范围，没有提供设置 方法。 阳0化]在运种情况下，现有技术中的方式存在W下不足： 第一，当差动保护的拐点2 (或基点2)按照固定值设定时，因发电机、变压器的容 量不同，且所处的电力系统不同，某些元件保护装置所整定的差动保护特性曲线将不可避 免地产生崎变，不能完全适应不同容量的发电机、变压器所在的不同的电力系统，其保护将 不可避免地产生误动或拒动。 第二，在没有经过具体计算而仅仅凭经验而设定差动保护的拐点2 (或基点2)及 差动速断值，虽然差动速断值多数可在经验范围W内，但难免与实际情况之间存在偏差，影 响发电机、变压器差动保护动作的准确性，难W保证所整定的结果在不同工况下同时满足 保护的灵敏性和选择性的要求，给电力系统安全稳定运行带来隐患。
技术实现思路
基于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种多斜率差动保护的参数整定方法及系 统，其可W保证准确地对多斜率差动保护的参数进行设定，确定多斜率比例制动特性差动 保护的拐点或基点W及差动速断值，确保发电机、变压器动作的准确性，确保发电机、变压 器及电力系统的安全。 为达到上述目的，本专利技术实施例采用W下技术方案： 一种多斜率差动保护的参数整定方法，包括步骤： 根据发电机、变压器的电气参数W及电力系统在最大运行方式的系统参数，在等 效电力网络中，设定差动保护区外发生=相金属性短路故障的短路点； 确定在所述短路点发生=相金属性短路故障时，各电源向所述短路点馈送的各短 路电流； 根据各短路电流与差动保护电流互感器的一次额定电流的第一比值，确定设备的 多斜率比例制动特性差动保护的拐点或基点； 根据发电机、变压器的所述电气参数W及电力系统在正常运行方式的系统参数， 在等效电力网络中，设定差动保护区内发生两相金属性短路故障、=相金属性短路故障； 确定差动保护区内发生两相金属性短路故障、=相金属性短路故障时，各电源向 发生所述两相金属性短路故障、=相金属性短路故障的故障点馈送的各故障电流； W差动保护区内发生两相金属性短路故障时的各故障电流中的小者与差动速断 值的第二比值不小于预设比值阔值为约束条件，根据差动保护区内发生=相金属性短路故 障时的各故障电流与所述差动保护电流互感器的一次额定电流的第=比值，确定所述设备 的多斜率差动保护比例制动特性中的差动速断值。 一种多斜率差动保护的参数整定系统，包括： 第一网络等效模块，用于根据发电机、变压器的电气参数W及电力系统在最大运 行方式的系统参数，在等效电力网络中，设定差动保护区外发生=相金属性短路故障的短 路点； 短路电流确定模块，用于确定在所述短路点发生=相金属性短路故障时，各电源 向所述短路点馈送的各短路电流； 拐点或基点确定模块，用于根据各短路电流与差动保护电流互感器的一次额定电 流的第一比值，确定设备的多斜率比例制动特性差动保护的拐点或基点； 第二网络等效模块，用于根据发电机、变压器的所述电气参数W及电力系统在正 常运行方式的系统参数，在等效电力网络中，设定差动保护区内发生两相金属性短路故障、 =相金属性短路故障； 故障电流确定模块，用于确定差动保护区内发生两相金属性短路故障、=相金属 性短路故障时，各电源向发生所述两相金属性短路故障、=相金属性短路故障的故障点馈 送的各故障电流； 差动速断值确定模块，用于W差动保护区内发生两相金属性短路故障时的各故障 电流中的小者与差动速断值的第二比值不小于预设比值阔值为约束条件，根据差动保护区 内发生=相金属性短路故障时的各故障电流与所述差动保护电流互感器的一次额定电流 的第=比值，确定所述设备的多斜率差动保护比例制动特性中的差动速断值。 基于如上所述的本专利技术实施例的方案，其是基于发电机、变压器的电气参数W及 电力系统在最大运行方式和正常运行方式下的系统参数，建立相应的等效电力网络，并在 等效电力网络中进行故障模拟来获得相关电流值，并据此来对多斜率比例制动特性差动保 护的拐点或基点、W及差速断值进行确定。运种方式与电力系统进行了紧密结合，且是结合 多种运行方式进行考虑，从而得到的多斜率比例制动特性能够保证发电机、变压器在任何 工况下在区内发生短路故障时差动保护能准确动作，确保发电机、变压器动作的准确性，确 保发电机、变压器及电力系统的安全。【附图说明】 阳0巧]图1是一个典型的多比例制动特性图；图2是一个实施例中本专利技术的多斜率差动保护的参数整定方法的流程示意图； 图3是一个具体示例中主变压器高压侧dl点=相短路时的短路电流的示意图； 图4是一个具体示例中发电机机端d2点=相短路时的短路电流的示意图； 图5是一个具体示例中厂用变压器低压侧d3点=相短路时的短路电流的示意 图； 图6是一个实施例中本专利技术的多斜率差动保护的参数整定系统的结构示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对本 专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多斜率差动保护的参数整定方法，其特征在于，包括步骤：根据发电机、变压器的电气参数以及电力系统在最大运行方式的系统参数，在等效电力网络中，设定差动保护区外发生三相金属性短路故障的短路点；确定在所述短路点发生三相金属性短路故障时，各电源向所述短路点馈送的各短路电流；根据各短路电流与差动保护电流互感器的一次额定电流的第一比值，确定设备的多斜率比例制动特性差动保护的拐点或基点；根据发电机、变压器的所述电气参数以及电力系统在正常运行方式的系统参数，在等效电力网络中，设定差动保护区内发生两相金属性短路故障、三相金属性短路故障；确定差动保护区内发生两相金属性短路故障、三相金属性短路故障时，各电源向发生所述两相金属性短路故障、三相金属性短路故障的故障点馈送的各故障电流；以差动保护区内发生两相金属性短路故障时的各故障电流中的小者与差动速断值的第二比值不小于预设比值阈值为约束条件，根据差动保护区内发生三相金属性短路故障时的各故障电流与所述差动保护电流互感器的一次额定电流的第三比值，确定所述设备的多斜率差动保护比例制动特性中的差动速断值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢创树，李煜东，孙雯昕，周伟，王兆鹏，徐龙博，曾甫龙，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44