基于电流幅值比例和差流谐波识别非故障相饱和的方法技术

基于电流幅值比例和差流谐波识别非故障相饱和的方法。利用故障相制动电流制动非故障相，在非故障相饱和时闭锁非故障相差动保护，同时根据差流谐波特征在差流谐波较小时开放差动保护，保证两相接地故障、区内高阻故障时差动保护能够开放出口。本发明专利技术能够很好的防止非故障相饱和时差动的误动作，在转换性故障、发展性故障等情况都不会误闭锁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力系统非故障相饱和的判别方法。
技术介绍
近期一些地区现场实际运行过程中，当系统母线区外发生单相故障后，非故障相 二次回路出现穿越性的突变电流，非故障相电流差动保护出现了误动作。其主要特征为 区外单相故障，非故障相出现几个周波的尖顶波电流。国内母线保护装置抗CT饱和判据主 要是利用二次电流能够正确传变基础上，即故障后CT不会立刻进入饱和，有一段线性工作 区，参见程利军等.《基于采样值的CT饱和检测方案的研究》.继电器，2000.28(8):19-21。 由于非故障相故障起动和电流差动保护同时动作，异步法(时差法)判为区内故障，没有闭 锁差动保护，非故障相发跳闸命令，扩大了事故范围。这两种现象都是分相电流差动保护中非故障相差动保护发生误动的行为。试验人 员在现场调研过程中逐项排除线路互感、助增电流、保护装置及二次回路缺陷等因素的影 响，分析保护及二次回路的接线，校核保护装置的动作行为，从解析现场提取的故障录波信 息着手，根据现场动作电流和电压波形，当母线或线路发生单相故障，故障相短路电流不是 很大，为额定电流时的5-6倍左右，但伴有很大的衰减的非周期直流分量，故障相的电流互 感器二次侧并没有发生饱和，但是非故障相会出现2-3个周波的尖顶波的毛刺突变电流， 突变电流的方向和故障相短路电流的方向基本反相，非故障相电流产生畸变，非故障相差 动电流满足比率制动判据，参见袁宇波，伍雪峰，邓洁清等.《电流互感器相间电流互串对差 动保护的影响》.电力系统自动化，2010，34(21) :65-68。目前文献可见的对上述问题的处 理方案，通常为对电流互感器的饱和特性进行校验；关注二次回路中性点的接线是否有接 触不良或绝缘损坏的现象；严格按照保护用电流互感器技术条件进行选型，对不符合条件 的电流互感器要进行更换等针对二次回路的处理方法，参见袁宇波，伍雪峰，邓洁清等.《电 流互感器相间电流互串对差动保护的影响》.电力系统自动化，2010,34(21) :65-68。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术的目的是解决系统故障时故障相电流流过CT 二次侧中性线与非故障相耦 合造成非故障相饱和，时差法将非故障相误判为区内故障导致非故障相差动保护动作的问 题。技术方案为了解决以上技术问题，本专利技术提出了基于三相电流幅值比例和差流谐波，识别非 故障相CT饱和的方法，其特征是利用故障相制动电流制动非故障相，在非故障相饱和时 闭锁非故障相差动保护，同时根据差流谐波特征在差流谐波较小时开放差动保护，保证两 相接地故障、区内高阻故障时差动保护能够开放出口。一般电流差动保护的突变量比例差动继电器的动作特性为权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤1)交流采样获得母线各支路的电流采样值；2)计算各支路电流突变量Mi,1=1,2,...η , 标志支路号；3)计算各支路电流基波分量/^= 1,2,.』，，标志支路号；4)计算母线三相突变量差流Ai^=ZAZi,突变量制动电流么‘ =^；|解|、稳态差流!-1 i-1、稳态制动电流‘ = Σ4Ι,其中，m , ο Γ-i-1j_lΨ= ΑΛ,ο5)计算差流总谐波含量，计算公式为! = H ^ , τ为差流的方均根值，Jj iS‘drm为差流的直流分量；6)当系统发生扰动时，如时差法未闭锁差动保护，同时满足>/iQ, Δ/ρMZif , Δ冬> k— msK{Mw),并满足厶> A3ff2 mmz(I^f)和Iik <仏之一时，则开放差动继电器，否 则闭锁差动继电器，其中，为突变量差流幅值，Δ4为突差量制动电流幅值，为差动 启动门槛，k为比例制动系数；nxax{A“}为最大相突变量制动电流幅值，k·为非故障相饱 和突变量制动系数；max(‘)为最大相制动电流幅值，h为非故障相差流幅值,^2为非 故障相饱和稳态量制动系数；Iik为差流谐波幅值，h为差流基波幅值。全文摘要。利用故障相制动电流制动非故障相，在非故障相饱和时闭锁非故障相差动保护，同时根据差流谐波特征在差流谐波较小时开放差动保护，保证两相接地故障、区内高阻故障时差动保护能够开放出口。本专利技术能够很好的防止非故障相饱和时差动的误动作，在转换性故障、发展性故障等情况都不会误闭锁。文档编号G01R19/00GK102005738SQ20101058874公开日2011年4月6日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日专利技术者占捷文, 姚刚, 戴魏, 李志坚, 郑玉平 申请人:国网电力科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于电流幅值比例和差流谐波识别非故障相饱和的方法，其特征在于，包括以下步骤：１）交流采样：获得母线各支路的电流采样值；２）计算各支路电流突变量ΔＩ↓［ｉ］，ｉ＝１，２，…ｎ，ｉ标志支路号；３）计算各支路电流基波分量Ｉ↓［ｉ］，ｉ＝１，２，…ｎ，ｉ标志支路号；４）计算母线三相突变量差流ΔＩ↓［ｄφ］＝＊ΔＩ↓［ｉ］，突变量制动电流ΔＩ↓［γφ］＝＊｜ΔＩ↓［ｉ］｜、稳态差流Ｉ↓［ｄφ］＝＊Ｉ↓［ｉ］、稳态制动电流Ｉ↓［γφ］＝＊｜Ｉ↓［ｉ］｜，其中，φ＝Ａ，Ｂ，Ｃ；５）计算差流总谐波含量，计算公式为：Ｉ↓［ｄｋ］＝＊＊＊／Ｉ↓［ｄ］，Ｉ↓［ｄｒｍｓ］为差流的方均根值，Ｉ↓［ｄ０］为差流的直流分量；６）当系统发生扰动时，如时差法未闭锁差动保护，同时满足ΔＩ↓［ｄ］＞Ｉ↓［ｄ０］，ΔＩ↓［ｄ］＞ｋΔＩ↓［γｆ］，ΔＩ↓［γ］＞ｋ↓［ｓａｔ１］ｍａｘ｛ΔＩ↓［γφｆ｝，并满足Ｉ↓［ｄ］＞ｋ↓［ｓａｔ２］ｍａｘ｛Ｉ↓［γφｆ］｝和Ｉ↓［ｄｋ］＜ｋＩ↓［ｄ］之一时，则开放差动继电器，否则闭锁差动继电器，其中，ΔＩ↓［ｄ］为突变量差流幅值，ΔＩ↓［γ］为突差量制动电流幅值，Ｉ↓［ｄ０］为差动启动门槛，ｋ为比例制动系数；ｍａｘ｛ΔＩ↓［γφ］｝为最大相突变量制动电流幅值，ｋ↓［ｓａｔ１］为非故障相饱和突变量制动系数；ｍａｘ｛Ｉ↓［γφ］｝为最大相制动电流幅值，Ｉ↓［ｄ］为非故障相差流幅值，ｋ↓［ｓａｔ２］为非故障相饱和稳态量制动系数；Ｉ↓［ｄｋ］为差流谐波幅值，Ｉ↓［ｄ］为差流基波幅值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉平，戴魏，李志坚，占捷文，姚刚，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]