專利名稱：帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)元件，特別涉及一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件背景技術(shù)目前的電力變壓器縱差保護(hù)由差動(dòng)速斷、比率差動(dòng)、勵(lì)磁涌流檢測、過勵(lì)磁檢測等元件構(gòu)成，據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的DL/T 684-1999《大型發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算導(dǎo)則》，變壓器縱差保護(hù)方框圖如圖1所示，縱差保護(hù)原理接線示例如圖2所示。通常利用電流互感器對Y0側(cè)三相電流進(jìn)行Y/Δ變換，以消除零序電流的影響。顯然，變換后，各電流已不包含一次電流中的零序分量，這些電流經(jīng)中間電流互感器TAM1～TAM6調(diào)平衡后，各同名相電流相加得到三相差動(dòng)電流，Wd為差動(dòng)線圈，同名相電流進(jìn)行其它方式組合得到三相制動(dòng)電流，Wres1～Wres3為各側(cè)制動(dòng)線圈?？梢?，由此得到的差動(dòng)電流與制動(dòng)電流均不包含一次電流中的零序分量。
在實(shí)施縱差保護(hù)時(shí)，也存在Y0側(cè)電流互感器為全星型接線的情況，此時(shí)，往往在保護(hù)裝置內(nèi)對Y0側(cè)三相二次電流進(jìn)行Y/Δ變換，或者將Y0側(cè)三相二次電流分別減去零序電流，同時(shí)對Δ側(cè)二次電流進(jìn)行Δ/Y變換，通過上述變換消除零序電流的影響。通過這些變換并經(jīng)各側(cè)調(diào)平衡后，由同名相相加得到的差動(dòng)電流及通過其它組合得到的制動(dòng)電流同樣不包含一次電流中的零序分量。如通過計(jì)算同名相電流的矢量和得到該相差動(dòng)電流；通過求取同名相電流的最大值或通過計(jì)算同名相電流幅值的加權(quán)和得到該相制動(dòng)電流，其制動(dòng)電流只能代表穿越電流的大小。
當(dāng)變壓器在某Y0側(cè)發(fā)生區(qū)外故障且只有該側(cè)有電源時(shí)，該Y0側(cè)將出現(xiàn)很大的零序故障電流，但無故障電流穿越變壓器。此時(shí)，當(dāng)該Y0側(cè)三相電流互感器誤差不一致時(shí)，在一次側(cè)三相相等的零序電流經(jīng)三相電流互感器變換后，二次電流不相等，上述傳統(tǒng)的Y0側(cè)三相電流變換方法不能完全消除零序電流的影響，將在差動(dòng)回路產(chǎn)生不平衡電流。由于此時(shí)無故障電流穿越變壓器，通過上述傳統(tǒng)方法獲得的制動(dòng)電流很小，不會超過故障前的制動(dòng)電流，只要差動(dòng)不平衡電流超過差動(dòng)門檻，變壓器差動(dòng)保護(hù)將誤動(dòng)?？梢姡蒠0側(cè)零序故障電流引起不平衡電流在傳統(tǒng)的比率差動(dòng)保護(hù)中被忽略了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)技術(shù)中存在的Y0側(cè)三相電流變換方法不能完全消除零序電流導(dǎo)致的二次差動(dòng)不平衡電流的影響，提供一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，通過目前變壓器差動(dòng)保護(hù)中代表穿越電流的三相制動(dòng)電流故障分量分別與各中性點(diǎn)接地側(cè)(或分支)的零序電流中故障分量的最大值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成三相含零序電流的制動(dòng)電流故障分量，用三相差動(dòng)電流故障分量分別與該含零序電流的制動(dòng)電流故障分量構(gòu)成相應(yīng)相比率制動(dòng)元件，當(dāng)差動(dòng)電流故障分量大于含零序電流的制動(dòng)電流故障分量時(shí)，輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時(shí)，Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。
一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，其特征在于該元件由記憶器A11、B11、C11、A12、B12、C12、011、012、……01n、減法器A21、B21、C21、A22、B22、C22、021、022、……02n、濾波器A31、B31、C31、A32、B32、C32、031、032、……03n、求最大值電路041、乘法器A41、B41、C41、042、加法器A42、B42、C42和比較器A5、B5、C5構(gòu)成。其中記憶器A11、B11、C11的輸入端和減法器A21、B21、C21的正輸入端分別輸入變壓器Y0側(cè)的三相差動(dòng)電流瞬時(shí)值信號ida、idb、idc，記憶器A11、B11、C11的輸出端分別接減法器A21、B21、C21的負(fù)輸入端，減法器A21、B21、C21的輸出端分別接濾波器A31、B31、C31的輸入端；記憶器A12、B12、C12的輸入端和減法器A22、B22、C22的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)中的代表穿越電流的三相制動(dòng)電流瞬時(shí)值信號iza、izb、izc，記憶器A12、B12、C12的輸出端分別接減法器A22、B22、C22的負(fù)輸入端，減法器A22、B22、C22的輸出端分別接濾波器A32、B32、C32的輸入端；記憶器011、012、……015的輸入端和減法器021、022、……025的正輸入端分別輸入變壓器Y0側(cè)的零序電流瞬時(shí)值信號3i10、3i20、3i30、，記憶器011、012、……015的輸出端接減法器021、022、……025的負(fù)輸入端，減法器021、022、……025的輸出端分別與濾波器031、032、……035的輸入端相連接，濾波器031、032、……035的輸出端分別接求最大值電路041的輸入端，求最大值電路041的輸出端與乘法器042的一個(gè)輸入端相連接；乘法器042的另一個(gè)輸入端輸入零序制動(dòng)系數(shù)K0，其輸出端分別接加法器A42、B42、C42的一個(gè)輸入端；濾波器A32、B32、C32的輸出端分別接乘法器A41、B41、C41的一個(gè)輸入端，乘法器A41、B41、C41的另一個(gè)輸入端分別輸入現(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率制動(dòng)系數(shù)Kz，其輸出端分別接加法器A42、B42、C42的另一個(gè)輸入端；加法器A42、B42、C42的輸出端分別與比較器A5、B5、C5的負(fù)輸入端相連接，濾波器A31、B31、C31的輸出端分別接比較器A5、B5、C5的正輸入端，比較器A5、B5、C5的輸出端分別輸出A、B、C相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號?，F(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率制動(dòng)系數(shù)KZ，其值為0＜Kz＜0.8；在零序電流與三相差動(dòng)電流、三相制動(dòng)電流歸算到同一側(cè)的情況下，零序制動(dòng)系數(shù)(K0)為0＜K0＜1/3；n為變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。當(dāng)差動(dòng)電流故障分量大于含最大側(cè)零序電流的制動(dòng)電流故障分量時(shí)，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號。
同現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果是首次提出了帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，通過目前變壓器差動(dòng)保護(hù)中代表穿越電流的三相制動(dòng)電流故障分量分別與各中性點(diǎn)接地側(cè)(或分支)的零序電流中故障分量的最大值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成三相含零序電流的制動(dòng)電流故障分量，用三相差動(dòng)電流故障分量分別與該含零序電流的制動(dòng)電流故障分量構(gòu)成相應(yīng)相比率制動(dòng)元件。當(dāng)差動(dòng)電流故障分量大于含零序電流的制動(dòng)電流故障分量時(shí)，輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號。應(yīng)用本方案，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時(shí)，帶唯一電源的Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，也可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的差動(dòng)不平衡電流導(dǎo)致的變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下差動(dòng)保護(hù)的正確動(dòng)作。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1為現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)方框圖。
圖2為現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)原理接線圖。
圖3為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件的A相電路框圖。
圖4為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件的B相電路框圖。
圖5為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件的C相電路框圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，該方法可通過圖3～圖與的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件的電路框圖得以實(shí)現(xiàn)。其中現(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率系數(shù)KZ，其值為0＜KZ＜0.8。在零序電流與三相差動(dòng)電流、三相制動(dòng)電流歸算到同一側(cè)的情況下，零序制動(dòng)系數(shù)K0為0.1。n＝3為變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。應(yīng)用本方案，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時(shí)，Y0側(cè)區(qū)外接地故障導(dǎo)致的變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，也可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的差動(dòng)不平衡電流導(dǎo)致的變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下差動(dòng)保護(hù)的正確動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，包括記憶器、減法器、濾波器、求最大值電路、乘法器、加法器、比較器；其特征在于該元件由記憶器(A11、B11、C11、A12、B12、C12、011、012、……01n)、減法器(A21、B21、C21、A22、B22、C22、021、022、……02n)、濾波器(A31、B31、C31、A32、B32、C32、031、032、……03n)、求最大值電路(041)、乘法器(A41、B41、C41、042)、加法器(A42、B42、C42)和比較器(A5、B5、C5)構(gòu)成。其中記憶器(A11、B11、C11)的輸入端和減法器(A21、B21、C21)的正輸入端分別輸入變壓器Y0側(cè)的三相差動(dòng)電流瞬時(shí)值信號(ida、idb、idc)，記憶器(A11、B11、C11)的輸出端分別接減法器(A21、B21、C21)的負(fù)輸入端，減法器(A21、B21、C21)的輸出端分別接濾波器(A31、B31、C31)的輸入端；記憶器(A12、B12、C12)的輸入端和減法器(A22、B22、C12)的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)中的代表穿越電流的三相制動(dòng)電流瞬時(shí)值信號(iza、izb、izc)，記憶器(A12、B12、C12)的輸出端分別接減法器(A22、B22、C22)的負(fù)輸入端，減法器(A22、B22、C22)的輸出端分別接濾波器(A32、B32、C32)的輸入端；記憶器(011、012、……01n)的輸入端和減法器(021、022、……02n)的正輸入端分別輸入變壓器Y0側(cè)的零序電流瞬時(shí)值信號(3i10、3i20、……3in0)，記憶器(011、012、……01n)的輸出端接減法器(021、022、……02n)的負(fù)輸入端，減法器(021、022、……02n)的輸出端分別與濾波器(031、032、……03n)的輸入端相連接，濾波器(031、032、……03n)的輸出端分別接求最大值電路(041)的輸入端，求最大值電路(041)的輸出端與乘法器(042)的一個(gè)輸入端相連接；乘法器(042)的另一個(gè)輸入端輸入零序制動(dòng)系數(shù)(K0)，其輸出端分別接加法器(A42、B42、C42)的一個(gè)輸入端；濾波器(A32、B32、C32)的輸出端分別接乘法器(A41、B41、C41)的一個(gè)輸入端，乘法器(A41、B41、C41)的另一個(gè)輸入端分別輸入現(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率制動(dòng)系數(shù)(KZ)，其輸出端分別接加法器(A42、B42、C42)的另一個(gè)輸入端；加法器(A42、B42、C42)的輸出端分別與比較器(A5、B5、C5)的負(fù)輸入端相連接；比較器(A5、B5、C5)的正輸入端分別接濾波器(A31、B31、C31)的輸出端，其輸出端分別輸出(A、B、C)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號，(n)為變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))；當(dāng)差動(dòng)電流故障分量大于含最大側(cè)零序電流的制動(dòng)電流故障分量時(shí)，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，其特征在于現(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率制動(dòng)系數(shù)KZ，其值為0＜KZ＜0.8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差護(hù)元件，其特征在于在零序電流與三相差動(dòng)電流、三相制動(dòng)電流歸算到同一側(cè)的情況下，零序制動(dòng)系數(shù)(K0)為0＜K0＜1/3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的故障分量變壓器縱差保護(hù)元件，通過目前變壓器差動(dòng)保護(hù)中代表穿越電流的三相制動(dòng)電流故障分量分別與各中性點(diǎn)接地側(cè)(或分支)的零序電流中故障分量的最大值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成三相含零序電流的制動(dòng)電流故障分量，用該三相差動(dòng)電流故障分量分別與含零序電流的制動(dòng)電流故障分量構(gòu)成相應(yīng)相比率制動(dòng)元件，當(dāng)差動(dòng)電流故障分量大于含零序電流的制動(dòng)電流故障分量時(shí)，輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號。應(yīng)用本方案，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時(shí)，Y
文檔編號H02H7/045GK1783622SQ20041008900
公開日2006年6月7日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者徐習(xí)東 申請人:浙江大學(xué)