一种母线电流差动保护启动元件制造技术

本发明专利技术涉及一种母线电流差动保护启动元件，包括差动电流启动继电器、制动电流启动继电器和多CT电流启动继电器；所述差动电流启动继电器和制动电流启动继电器“或”门输出；所述“或”门输出与所述多CT电流启动继电器“与”门输出。本发明专利技术技术方案提出的母线保护启动元件利用同一时刻三相电流突变量采样值实现，无需进行半波或全波傅里叶变化，消除了跨窗运算对启动元件灵敏度的影响，可以准确识别母线区内、外故障发生时刻，可以准确识别母线CT断线支路与故障。

Busbar current differential protection starting element

The invention relates to a differential bus protection current starting element, including differential current relay, start braking current starting relay and CT starting current relay; the differential current relay and start braking current starting relay or gate output; the OR gate output and the current starting relay \and\ CT gate output. Busbar protection put forward the technical scheme of the invention starting element with the same time three-phase current process variables to achieve sampling value without half wave or full wave Fourier transform, eliminate the influence of cross window operation for starting element sensitivity, can accurately identify the bus area inside and outside the fault occurrence time, can accurately identify the CT bus wire branch and fault.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及电力系统继电保护领域，更具体涉及一种母线电流差动保护启动元件。
技术介绍
：启动元件作为母差保护的重要组成部分，其灵敏度直接影响母差保护的动作速度及CT饱和识别。国内母线保护采用相电流突变量启动元件或稳态电流启动元件，二者之间取“或”逻辑。现有母差保护启动判据不能判断CT断线，同时区外故障时，启动元件不动作，无法准确识别CT饱和。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种母线电流差动保护启动元件，准确识别母线区内、外故障发生时刻。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种母线电流差动保护启动元件，包括差动电流启动继电器、制动电流启动继电器和多CT电流启动继电器；所述差动电流启动继电器和制动电流启动继电器“或”门输出；所述或门输出与所述多CT电流启动继电器“与”门输出。所述差动电流启动继电器用于区内短路启动，包括差动电流突变量启动继电器和零序差动电流启动继电器；所述差动电流突变量启动继电器和零序差动电流启动继电器“或”门输出启动。所述差动电流突变量启动继电器的判据I为：Δf1(t)＝|f1(t)-f1(t-T/4)|＞f1.set式中，f1(t)＝[iΣa(t)-iΣb(t)]2+[iΣb(t)-iΣc(t)]2+[iΣc(t)-iΣa(t)]2，iΣa(t)、iΣb(t)、iΣc(t)分别为与母线连接的所有支路a、b、c三相采样值差动电流，f1(t-T/4)为四分之一周波前的f1(t)，T＝20ms；f1.set为判据I定值，且f1.set＝(0.5IΣset)2+0.5Δf1max；Iset为差动继电器启动值；所述Δf1max为Δf1当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2周波内的最大值；所述差动电流突变量启动继电器动作条件为：Δf1(t)＞10f1.set，1点动作；连续2点满足Δf1(t)＞5f1.set，动作；连续3点满足Δf1(t)＞f1.set，动作。所述零序差动电流启动继电器的判据II：|f0-1(t)|＞f0-1.set式中，f0-1(t)＝iΣa(t)+iΣb(t)+iΣc(t)；f0-1.set为判据II定值，且f0-1.set＝(0.3IΣset)+0.3|f0-1|max；|f0-1|max为f0-1(t)当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2内的最大值；所述零序差动电流启动继电器连续3点满足判据II动作。所述制动电流启动继电器用于区外短路启动，包括制动电流突变量启动继电器和零序制动电流启动继电器；所述制动电流突变量启动继电器和零序制动电流启动继电器“或”门输出启动。所述制动电流突变量启动继电器的判据III：Δf2(t)＝|f2(t)-f2(t-T/4)|＞f2.set式中，Δf2(t)为制动电流突变量启动继电器动作量，f2(t)＝[ΔiRa(t)-ΔiRb(t)]2+[ΔiRb(t)-ΔiRc(t)]2+[ΔiRc(t)-ΔiRa(t)]2，为各侧中相最大电流采样值电流，为相采样值差动电流，为相各侧中最大电流采样值突变量；f2(t-T/4)为四分之一周波前的f2(t)，f2.set为判据III定值，且f2.set＝(0.5IN)2+0.5Δf2max，Δf2max为Δf2当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2周波内的最大值；INσ为基准支路CT额定电流。所述零序制动电流启动继电器的判据IV：|f0-2(t)|＞f0-2set式中，f0-2(t)＝ΔiRa(t)+ΔiRb(t)+ΔiRc(t)，f0-2set为判据IV定值，f0-2set＝(0.3IN)+0.3|f0-2|max，|f0-2|max为f0-2(t)当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2周波内的最大值。所述多CT电流启动继电器用于判断母线支路CT断线，包括电流突变量启动继电器和零序电流启动继电器；所述多CT电流突变量启动继电器和多CT零序电流启动继电器“或”门输出启动。所述多CT电流突变量启动继电器的判据V：Δf3(t)＝|f3(t)-f3(t-T/4)|＞f3.set式中，Δf3(t)为判据V动作量，f3(t)＝[ΔiΣa-Ma(t)-ΔiΣb-Mb(t)]2+[ΔiΣb-Mb(t)-ΔiΣc-Mc(t)]2+[ΔiΣc-Mc(t)-ΔiΣa-Ma(t)]2，f3(t-T/4)为四分之一周波前的f3(t)，ΔiΣa-Ma(t)＝iΣa(t)-iMa(t)，ΔiΣb-Mb(t)＝iΣb(t)-iMb(t)，ΔiΣc-Mc(t)＝iΣc(t)-iMc(t)，f3.set为判据V定值，且fset3＝(0.25IΣset)2+0.5Δf3max，Δf3max为Δf3(t)当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2周波内的最大值；为各侧中相最大电流采样值电流，为相采样值差动电流，所述多CT零序电流启动继电器的判据VI：Δf0-3(t)＝|f0-3(t)-f0-3(t-T/4)|＞f0-3set式中，Δf0-3(t)为判据VI动作量，f0-3(t)＝ΔiΣa-Ma(t)+ΔiΣb-Mb(t)+ΔiΣc-Mc(t)，f0-3(t-T/4)为四分之一周波前的f0-3(t)，f0-3set为判据VI定值，且f0-3set＝(0.15IΣset)+0.3|f0-3|max。|f0-3|max为Δf0-3(t)当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2周波内的最大值。和最接近的现有技术比，本专利技术提供技术方案具有以下优异效果1、本专利技术技术方案提出的母线保护启动元件利用同一时刻三相采样值实现，无需进行半波或全波傅里叶变化，消除了跨窗运算对启动元件灵敏度的影响；2、本专利技术技术方案准确识别母线区内外故障；3、本专利技术技术方案提高了母差保护的动作速度；附图说明图1为本专利技术实施例IΣset取值；图2为本专利技术实施例Δf1max取值示意图；图3为本专利技术实施例|f0-1|max取值示意图；图4为本专利技术实施例IN取值示意图；图5为本专利技术实施例启动元件动作逻辑图；图6为本专利技术实施例1母线差动启动判据动作曲线图；图7为本专利技术实施例1母线制动启动判据动作曲线图；图8为本专利技术实施例1母线多CT电流启动判据动作曲线图；图9为本专利技术实施例2母线差动启动判据动作曲线图；图10为本专利技术实施例2母线制动启动判据动作曲线图；图11为本专利技术实施例2母线多CT电流启动判据动作曲线图；图12为本专利技术实施例3母线差动启动判据动作曲线图；图13为本专利技术实施例3母线制动启动判据动作曲线图；图14为本专利技术实施例3母线多CT电流启动判据动作曲线图。具体实施方式本例的专利技术提供一种母线电流差动保护启动元件，由三部分组成如图5所示：差动电流启动继电器，制动电流启动继电器，多CT电流启动继电器。(1)差动电流启动继电器差动电流启动继电器用于区内短路启动，包括差动电流突变量启动继电器和零序差动电流启动继电器。1)差动电流突变量启动继电器判据I：Δf1(t)＝|f1(t)-f1(t-T/4)|＞f1.set＝(0.5IΣset)2+0.5Δf1max(1)f1(t)＝[iΣa(t)-iΣb(t)]2+[iΣb(t)-iΣc(t)]2+[iΣc(t)-iΣa(t)]2，iΣa(t)、iΣb(t)、iΣc(t)分别为与母线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：包括差动电流启动继电器、制动电流启动继电器和多CT电流启动继电器；所述差动电流启动继电器和制动电流启动继电器“或”门输出；所述或门输出与所述多CT电流启动继电器“与”门输出。

【技术特征摘要】
1.一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：包括差动电流启动继电器、制动电流启动继电器和多CT电流启动继电器；所述差动电流启动继电器和制动电流启动继电器“或”门输出；所述或门输出与所述多CT电流启动继电器“与”门输出。2.如权利要求1所述的一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：所述差动电流启动继电器用于区内短路启动，包括差动电流突变量启动继电器和零序差动电流启动继电器；所述差动电流突变量启动继电器和零序差动电流启动继电器“或”门输出启动。3.如权利要求2所述的一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：所述差动电流突变量启动继电器的判据I为：Δf1(t)＝|f1(t)-f1(t-T/4)|＞f1.set式中，f1(t)＝[iΣa(t)-iΣb(t)]2+[iΣb(t)-iΣc(t)]2+[iΣc(t)-iΣa(t)]2，iΣa(t)、iΣb(t)、iΣc(t)分别为与母线连接的所有支路a、b、c三相采样值差动电流，f1(t-T/4)为四分之一周波前的f1(t)，T＝20ms；f1.set为判据I定值，且f1.set＝(0.5IΣset)2+0.5Δf1max；IΣset=1Iset<0.51.5-0.5cos(Iset-0.5)π20.5<Iset<2.52Iset>2.5]]>Iset为差动继电器启动值；所述Δf1max为Δf1当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2周波内的最大值；所述差动电流突变量启动继电器动作条件为：Δf1(t)＞10f1.set，1点动作；连续2点满足Δf1(t)＞5f1.set，动作；连续3点满足Δf1(t)＞f1.set，动作。4.如权利要求3所述的一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：所述零序差动电流启动继电器的判据II：|f0-1(t)|＞f0-1.set式中，f0-1(t)＝iΣa(t)+iΣb(t)+iΣc(t)；f0-1.set为判据II定值，且f0-1.set＝(0.3IΣset)+0.3|f0-1|max；|f0-1|max为f0-1(t)当前点往前数空留1/2周波后，再前1/2内的最大值；所述零序差动电流启动继电器连续3点满足判据II动作。5.如权利要求1所述的一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：所述制动电流启动继电器用于区外短路启动，包括制动电流突变量启动继电器和零序制动电流启动继电器；所述制动电流突变量启动继电器和零序制动电流启动继电器“或”门输出启动。6.如权利要求5所述的一种母线电流差动保护启动元件，其特征在于：所述制动电流突变量启动继电器的判据III：Δf2(t)＝|f2(t)-f2(t-T/4)|＞f2.set式中，Δf2(t)为制动电流突变量启动继电器动作量，f2(t)＝[ΔiRa(t)-ΔiRb(t)]2+[ΔiRb(t)-ΔiRc(t)]2+[ΔiRc(t)-ΔiRa(t)]2，为各侧中相最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴国，柳焕章，周泽昕，杜丁香，郭雅蓉，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11