一种三相变压器视在功率比例差动方法技术

本发明专利技术公开一种三相变压器视在功率比例差动方法，包括：采集三相变压器各侧二次电压和二次电流；利用电压互感器变比将二次电压折算为一次电压值，利用电流互感器变比将二次电流折算为一次电流值；对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；使用滤零后的一次电压值和一次电流值计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值；计算获得三相变压器各侧输入端口功率通过三相变压器各侧漏抗x和绕组电阻r后的一次滤零视在功率相量值；基于一次滤零视在功率相量值，计算获得差动视在功率和制动视在功率；对差动功率和制动功率进行比例制动动作判别，在比例制动动作区域内功率比例差动元件动作出口。差动元件动作出口。差动元件动作出口。

【技术实现步骤摘要】
一种三相变压器视在功率比例差动方法


[0001]本专利技术涉及一种三相变压器视在功率比例差动方法，属于电力系统继电保护


技术介绍

[0002]为补偿变压器保护电流差动灵敏度的不足，通过采集变压器各侧电流电压量，进行各侧有功功率计算，构成变压器有功功率差动保护。有功功率差动不受变压器档位调节影响，可避免变压器不同档位运行引起的功率不平衡。但变压器保护发生区内外金属性短路故障或匝间故障，以感性电流为主，有功分量小，同时受电流互感器和电压互感器采样误差的影响，测量的有功功率存在较大的相对误差，有功功率差动保护存在定值整定困难和可靠性较低的问题。
[0003]为避免有功功率差动存在的问题，现有技术提出了一种针对分相变压器的视在功率比例差动元件，考虑了变压器各侧漏阻抗对功率的影响，但其应用范围具有局限性，仅能用于分相变压器。对于使用更加广泛的三相变压器，由于三角侧环内和励磁回路的零序电流不可获得，受零序分量对功率平衡的影响，分相变压器的视在功率比例差动元件不能适用三相变压器。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种三相变压器视在功率比例差动方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供一种三相变压器视在功率比例差动方法，包括以下步骤：
[0006]采集三相变压器各侧二次电压和二次电流；
[0007]利用电压互感器变比将二次电压折算为一次电压值，利用电流互感器变比将二次电流折算为一次电流值；
[0008]对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；
[0009]基于滤零后的一次电压值和一次电流值，计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值；
[0010]获得三相变压器各侧输入端口功率通过三相变压器各侧漏抗x和绕组电阻r后的一次滤零视在功率相量值；
[0011]基于一次滤零视在功率相量值，计算获得差动视在功率和制动视在功率；
[0012]对差动功率和制动功率进行比例制动动作判别，确定是否在比例制动动作区域内功率比例差动元件动作出口。
[0013]优先地，对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，通过以下步骤实现：
[0014]通过减零序分量滤除一侧绕组Y接一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，以及二侧绕组Y接的一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；
[0015]针对三侧绕组
△
接中不同钟点数接线方式，通过分别对线电压和线电流两两相减，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，得到三侧绕组
△
接滤除后的一次电压值和一次电流值。
[0016]优先地，基于滤零后的一次电压值和一次电流值，计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值，通过以下步骤实现：
[0017]使用滤零后的一次电压值和一次电流值计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值，一次视在功率相量值的计算公式为：
[0018]S＝U
’×
I
’
*
[0019]式中，S为三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值，U
’
为滤除后的一次电压值，I
’
*
为滤除后的一次电流值I
’
的共轭。
[0020]优先地，获得三相变压器各侧输入端口功率通过三相变压器各侧漏抗x和绕组电阻r后的一次滤零视在功率相量值，通过以下步骤实现：
[0021]三相变压器各侧输入端口滤零后的视在功率通过三相变压器各侧漏抗x和绕组电阻r后流入理想变压器的视在功率相量值。
[0022]优先地，差动视在功率为一次滤零视在功率相量值之和的有效值，制动视在功率为三相变压器各侧滤零后一次滤零视在功率相量值的有效值之和。
[0023]优先地，对差动功率和制动功率进行比例制动动作判别，确定是否在比例制动动作区域内功率比例差动元件动作出口，通过以下步骤实现：
[0024]若差动视在功率大于设定的功率门槛，同时差动视在功率和制动视在功率的比值大于设定的比例制动系数门槛，则判为差动视在功率在比例制动动作区域内，视在功率比例差动元件出口，否则视在功率比例差动元件不动作。
[0025]本专利技术所达到的有益效果：
[0026]本专利技术提出三相变压器实现视在功率比例差动元件，有效避免三角侧绕组零序环流对功率差动的影响，无需进行各侧平衡系数折算，不受变压器档位调节影响，灵敏度高于电流差动元件，定值整定方便，可靠性优于有功功率差动。
附图说明
[0027]图1是本专利技术中三相变压器的电路图；
[0028]图2是本专利技术中一侧绕组Y接的电路图；
[0029]图3是本专利技术中二侧绕组Y接的电路图；
[0030]图4是本专利技术中三侧绕组
△
接的电路图。
具体实施方式
[0031]以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0032]一种三相变压器视在功率比例差动方法，包括以下步骤：
[0033]采集三相变压器各侧二次电压和二次电流；
[0034]利用电压互感器变比将二次电压折算为一次电压值，利用电流互感器变比将二次电流折算为一次电流值；
[0035]对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；
[0036]基于滤零后的一次电压值和一次电流值，计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值；
[0037]获得三相变压器各侧输入端口功率通过三相变压器各侧漏抗x和绕组电阻r后的一次滤零视在功率相量值；
[0038]基于一次滤零视在功率相量值，计算获得差动视在功率和制动视在功率；
[0039]对差动功率和制动功率进行比例制动动作判别，确定是否在比例制动动作区域内功率比例差动元件动作出口。
[0040]进一步地，对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，通过以下步骤实现：
[0041]通过减零序分量滤除一侧绕组Y接一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，以及二侧绕组Y接的一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；
[0042]针对三侧绕组
△
接中不同钟点数接线方式，通过分别对线电压和线电流两两相减，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，得到三侧绕组
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接滤除后的一次电压值和一次电流值。
[0043]进一步地，基于滤零后的一次电压值和一次电流值，计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值，通过以下步骤实现：
[0044]使用滤零后的一次电压值和一次电流值计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值，一次视在功率相量值的计算公式为：
[0045]S＝U
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相变压器视在功率比例差动方法，其特征在于，包括以下步骤：采集三相变压器各侧二次电压和二次电流；利用电压互感器变比将二次电压折算为一次电压值，利用电流互感器变比将二次电流折算为一次电流值；对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；基于滤零后的一次电压值和一次电流值，计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值；获得三相变压器各侧输入端口功率通过三相变压器各侧漏抗x和绕组电阻r后的一次滤零视在功率相量值；基于一次滤零视在功率相量值，计算获得差动视在功率和制动视在功率；对差动功率和制动功率进行比例制动动作判别，确定是否在比例制动动作区域内功率比例差动元件动作出口。2.根据权利要求1所述的一种三相变压器视在功率比例差动方法，其特征在于，对一次电压值和一次电流值进行预处理，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，通过以下步骤实现：通过减零序分量滤除一侧绕组Y接一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，以及二侧绕组Y接的一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量；针对三侧绕组
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接中不同钟点数接线方式，通过分别对线电压和线电流两两相减，滤除一次电压值的零序分量和一次电流值的零序分量，得到三侧绕组
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接滤除后的一次电压值和一次电流值。3.根据权利要求1所述的一种三相变压器视在功率比例差动方法，其特征在于，基于滤零后的一次电压值和一次电流值，计算三相变压器各侧输入端口的一次视在功率相量值，通过以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓，行武，王哲，黄键，
申请(专利权)人：国电南京自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：