500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置及保护方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置及保护方法，所述保护装置包括电源模块、交流模块、滤波电路、ADC模块、CPU模块、DSP模块、继电器开入模块、继电器开出模块、人机界面模块、串口、以太网接口，所述电源模块给ADC模块、CPU模块、DSP模块、继电器开入模块、继电器开出模块、人机界面模块供电，交流模块将输入交流信号转换为交流小信号经滤波电路送给ADC模块，所述ADC模块与CPU模块、DSP模块相连，将采样信号传送给CPU模块、DSP模块，所述继电器开入模块将外部开入信号转换后送给CPU模块和DSP模块，所述继电器开出模块与DSP模块相连，所述人机界面模块、串口、以太网接口与CPU模块相连。本发明专利技术提高了保护的灵敏性和速动性，保证了保护的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用抗涌流阻抗元件的500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置及保护方法，属于电力输配电网络的控制技术。
技术介绍
500kV变电站一次主接线中，500kV变压器35kV侧一般接有35kV低压并联电抗器支路、35kV并联电容器支路、35kV所用变压器支路和35kV电压互感器及35kV母线避雷器。针对实际工程中存在情况：35kV所用变压器支路由串联电抗器、轻型断路器、TA、35kV所用变压器组成，串联电抗器和母线之间没有断路器和TA，所以没有装设专门的串联电抗器保护，而是由500kV变压器35kV后备保护中的复合电压过电流保护和过电流保护作为该串联电抗器的保护。整定计算和短路电流计算表明，500kV变压器35kV侧复合电压过流保护或过电流保护对500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器后各种相间短路没有灵敏度，复合电压过电流保护和过电流保护不能够启动和切除该故障，即该串联电抗器没有保护，为此可以引入阻抗保护用于切除该故障；当系统中投入无功功率补偿装置时，低压侧会产生短时的涌流，电压也可能会发生短时畸变。阻抗元件的计算值由电压和电流值决定，所以在考虑其受涌流的影响与单纯过流元件不同，实际计算表明涌流可能会使阻抗元件误动。因此，带有抗涌流阻抗元件的500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置不仅提高了保护的灵敏性和速动性，而且保证了保护的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置，可以反映串联电抗器后的相间故障，提高了该串联电抗器保护的灵敏性；采用抗涌流阻抗元件，在涌流情况下不会误动，提高了该串联电抗器保护的可靠性。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：一种500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置，包括电源模块1、交流模块2、滤波电路3、ADC模块4、CPU模块5、DSP模块6、继电器开入模块7、继电器开出模块8、人机界面模块9、串口10、以太网接口11，所述电源模块1给ADC模块4、CPU模块5、DSP模块6、继电器开入模块7、继电器开出模块8、人机界面模块9供电，交流模块2将输入交流信号转换为交流小信号经滤波电路3送给ADC模块4，所述ADC模块4与CPU模块5、DSP模块6相连，将采样信号传送给CPU模块5、DSP模块6，所述继电器开入模块7将外部开入信号转换后送给CPU模块5和DSP模块6，所述继电器开出模块8与DSP模块6相连，所述人机界面模块9、串口10、以太网接口11与CPU模块5相连。本专利技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：前述500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置的保护方法，其阻抗保护动作条件包括：1)保护相应的软压板和硬压板以及阻抗保护的控制字已投入；2)电压有效：即本侧电压软压板投入且PT断线判断模块未检出PT断线；3)振荡闭锁元件开放：阻抗保护按时限判别是否经振荡闭锁；大于1.5s时，则该时限不经振荡闭锁，否则经振荡闭锁；4)阻抗保护元件动作：采用偏移圆特性的阻抗继电器，包括相间阻抗元件和接地阻抗元件，采用0°接线，灵敏角为80°；5)涌流闭锁元件开放：根据结合二次谐波含量、半波积分值、突变量半波积分值的涌流综合识别方法进行判据；当以上条件均满足，阻抗保护经延时时间t后动作，切除故障。前述500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置的保护方法，其中结合二次谐波含量、半波积分值、突变量半波积分值的涌流综合识别方法为：1)满足下式(1)或者式(2)判为涌流，闭锁接地阻抗元件：|I2/I1|×100％＞k1 (1) | I 2 / I 1 | × 100 % > k 2 I h a l f > M 1 - - - ( 2 ) ]]>式中I2为500kV变压器35kV侧相电流二次谐波有效值；I1为500kV变压器35kV侧相电流基波有效值；Ihalf为500kV变压器35kV侧相电流半波积分值；k1、k2、M1均为预设的门槛系数；2)满足下式(3)或者式(4)判为涌流，闭锁相间阻抗元件：|Ip2p2/Ip2p1|×100％＞k3 (3) | I p 2 p 2 / I p 2 p 1 | × 100 % > k 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置，其特征在于，包括电源模块、交流模块、滤波电路、ADC模块、CPU模块、DSP模块、继电器开入模块、继电器开出模块、人机界面模块、串口、以太网接口，所述电源模块给ADC模块、CPU模块、DSP模块、继电器开入模块、继电器开出模块、人机界面模块供电，交流模块将输入交流信号转换为交流小信号经滤波电路送给ADC模块，所述ADC模块与CPU模块、DSP模块相连，将采样信号传送给CPU模块、DSP模块，所述继电器开入模块将外部开入信号转换后送给CPU模块和DSP模块，所述继电器开出模块与DSP模块相连，所述人机界面模块、串口、以太网接口与CPU模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置，其特征在于，包括电源模块、交流模块、滤波电路、ADC模块、CPU模块、DSP模块、继电器开入模块、继电器开出模块、人机界面模块、串口、以太网接口，所述电源模块给ADC模块、CPU模块、DSP模块、继电器开入模块、继电器开出模块、人机界面模块供电，交流模块将输入交流信号转换为交流小信号经滤波电路送给ADC模块，所述ADC模块与CPU模块、DSP模块相连，将采样信号传送给CPU模块、DSP模块，所述继电器开入模块将外部开入信号转换后送给CPU模块和DSP模块，所述继电器开出模块与DSP模块相连，所述人机界面模块、串口、以太网接口与CPU模块相连。2.如权利要求1所述的500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置的保护方法，其特征在于，其阻抗保护动作条件包括：1)保护相应的软压板和硬压板以及阻抗保护的控制字已投入；2)电压有效：即本侧电压软压板投入且PT断线判断模块未检出PT断线；3)振荡闭锁元件开放：阻抗保护按时限判别是否经振荡闭锁；大于1.5s时，则该时限不经振荡闭锁，否则经振荡闭锁；4)阻抗保护元件动作：采用偏移圆特性的阻抗继电器，包括相间阻抗元件和接地阻抗元件，采用0°接线，灵敏角为80°；5)涌流闭锁元件开放：根据结合二次谐波含量、半波积分值、突变量半波积分值的涌流综合识别方法进行判据；当以上条件均满足，阻抗保护经延时时间t后动作，切除故障。3.如权利要求2所述的500kV变电站35kV所用变压器串联电抗器保护装置的保护方法，其特征在于，所述结合二次谐波含量、半波积分值、突变量半波积分值的涌流综合识别方法为：1)满足下式(1)或者式(2)判为涌流，闭锁接地阻抗元件：|I2/I1|×100％＞k1 (1) | I 2 / I 1 | × 100 % > k 2 I h a l f > M 1 - - - ( 2 ) ]]>式中I2为500kV变压器35kV侧相电流二次谐波有效值；I1为500kV变压器35kV侧相电流基波有效值；Ihalf为500kV变压器35kV侧相电流半波积分值；k1、k2、M1均为预设的门槛系数；2)满足下式(3)或者式(4)判为涌流，闭锁相间阻抗元件：|Ip2p2/Ip2p1|×100％＞k3 (3) ...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤大海，陈永明，李静，孙东杰，潘书燕，龙峰，王中浪，马海薇，余姿雨，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司镇江供电公司，国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32