專利名稱：一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(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(cè)、過(guò)勵(lì)磁檢測(cè)等元件構(gòu)成，據(jù)中華人民共和國(guó)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(duì)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。可見，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(duì)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(duì)Δ側(cè)二次電流進(jìn)行Δ/Y變換，通過(guò)上述變換消除零序電流的影響。通過(guò)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(guò)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(guò)計(jì)算同名相電流的矢量和得到該相差動(dòng)電流；通過(guò)求取同名相電流的最大值或通過(guò)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Y0側(cè)發(fā)生區(qū)外接地故障且只有該側(cè)有電源時(shí)，Y0側(cè)將出現(xiàn)很大的零序故障電流，但無(wú)故障電流穿越變壓器。此時(shí)，當(dāng)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(wú)故障電流穿越變壓器，通過(guò)上述傳統(tǒng)方法獲得的制動(dòng)電流很小，不會(huì)超過(guò)故障前的制動(dòng)電流，只要差動(dòng)不平衡電流超過(guò)差動(dòng)門檻，變壓器縱差保護(hù)將誤動(dòng)。顯然，由Y0側(cè)零序故障電流引起不平衡電流在傳統(tǒng)的縱差保護(hù)的比率制動(dòng)元件中被忽略了，即在比率制動(dòng)元件中沒(méi)有相應(yīng)的制動(dòng)電流對(duì)其進(jìn)行制動(dòng)，從而可能導(dǎo)致變壓器縱差保護(hù)誤動(dòng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)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的影響，提供一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(hù)元件，通過(guò)變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的制動(dòng)電流分別與變壓器各中性點(diǎn)接地側(cè)(或分支)的零序電流中的最大值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成三相含零序電流的制動(dòng)電流，用該三相含零序電流的制動(dòng)電流分別與相應(yīng)相的差動(dòng)電流構(gòu)成三相比率制動(dòng)元件，當(dāng)差動(dòng)電流大于含零序電流的制動(dòng)電流且大于最小動(dòng)作電流時(shí)，輸出相應(yīng)相比率制動(dòng)元件的動(dòng)作信號(hào)。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)致的變壓器縱差保護(hù)誤動(dòng)。
一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(hù)元件，包括求最大值電路、減法器、乘法器、加法器、比較器；其特征在于該元件由求最大值電路01、減法器A1、B1、C1、乘法器A2、B2、C2、02、加法器A3、B3、C3、A4、B4、C4和比較器A5、B5、C5構(gòu)成；其中減法器A1、B1、C1的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)的代表穿越電流的經(jīng)濾波后的制動(dòng)電流信號(hào)Iza、Izb、Izc，負(fù)輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)中的制動(dòng)拐點(diǎn)電流值Ireso；乘法器A2、B2、C2的一個(gè)輸入端分別接減法器A1、B1、C1的輸出端，另一個(gè)輸入端分別輸入比率差動(dòng)折線斜率S，其輸出端分別接加法器A3、B3、C3的一個(gè)輸入端；加法器A3、B3、C3的另一個(gè)輸入端分別輸入最小動(dòng)作電流值Iop.min，其輸出端分別與加法器A4、B4、C4的一個(gè)輸入端相連接；求最大值電路01輸入端分別輸入變壓器Y0側(cè)經(jīng)濾波后的零序電流信號(hào)3I10、3I20、……3Ino，其輸出端接乘法器02的一個(gè)輸入端；乘法器02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A4、B4、C4的另一個(gè)輸入端；比較器A5、B5、C5的正輸入端分別輸入經(jīng)濾波后的三相差動(dòng)電流信號(hào)Ida、Idb、Idc，負(fù)輸入端分別與加法器A4、B4、C4的輸出端相連接，其輸出端分別輸出A、B、C相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)。現(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率差動(dòng)折線斜率S，其值為0＜S＜0.8。n為變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))。變壓器縱差保護(hù)中的制動(dòng)拐點(diǎn)電流值Ireso和最小動(dòng)作電流值Iop.min，其值為0＜In＜2，In為變壓器額定電流。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整定范圍為0＜K0＜1/3。當(dāng)差動(dòng)電流大于含零序電流的制動(dòng)電流時(shí)，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)。
同現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果是首次提出了在傳統(tǒng)變壓器縱差保護(hù)的比率制動(dòng)元件的制動(dòng)電流中，添加零序制動(dòng)電流。通過(guò)變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的三相制動(dòng)電流分別與變壓器各中性點(diǎn)接地側(cè)(或分支)的零序電流中的最大值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成三相含零序電流的制動(dòng)電流，用該三相含零序電流的制動(dòng)電流分別與相應(yīng)相的差動(dòng)電流構(gòu)成三相比率制動(dòng)元件，當(dāng)差動(dòng)電流大于含零序電流的制動(dòng)電流且大于最小動(dòng)作電流時(shí)，輸出相應(yīng)相比率制動(dòng)元件的動(dòng)作信號(hào)。應(yīng)用本方案，可實(shí)現(xiàn)比率差動(dòng)折線不過(guò)原點(diǎn)的情況，比率制動(dòng)系數(shù)隨制動(dòng)電流變化而變化；也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)致的變壓器縱差保護(hù)誤動(dòng)，還可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的縱差不平衡電流導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動(dòng)作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下縱差保護(hù)的正確動(dòng)作。


下面結(jié)合附圖對(duì)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2為現(xiàn)有變壓器縱差保護(hù)原理接線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)的變壓器縱差保護(hù)元件的電路框圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(hù)元件，該元件可通過(guò)圖3的一種帶最大側(cè)零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(hù)元件的電路框圖得以實(shí)現(xiàn)。該元件由求最大值電路01、減法器A1、B1、C1、乘法器A2、B2、C2、O2、、加法器A3、B3、C3、A4、B4、C4和比較器A5、B5、C5構(gòu)成；其中變壓器縱差保護(hù)中的制動(dòng)拐點(diǎn)電流值Ireso＝1.1*In，In為折算到該側(cè)的變壓器額定電流；比率差動(dòng)折線斜率S＝0.5，最小動(dòng)作電流值Iop.min＝0.5*In；零序制動(dòng)系數(shù)K0＝0.3；變壓器中性點(diǎn)接地側(cè)數(shù)(或分支數(shù))n＝3。當(dāng)差動(dòng)電流大于含零序電流的制動(dòng)電流時(shí)，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)。應(yīng)用本方案，可實(shí)現(xiàn)比率差動(dòng)折線不過(guò)原點(diǎn)的情況，比率制動(dòng)系數(shù)隨制動(dòng)電流變化而變化；也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)致的變壓器縱差保護(hù)誤動(dòng)，還可防止其他非內(nèi)部故障情況下，零序電流造成的縱差不平衡電流導(dǎo)致的變壓器縱差保護(hù)誤動(dòng)作，且不影響區(qū)內(nèi)故障情況下縱差保護(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)的變壓器縱差保護(hù)元件，包括求最大值電路、減法器、乘法器、加法器、比較器；其特征在于該元件由求最大值電路(01)、減法器(A1、B1、C1)、乘法器(A2、B2、C2、02)、加法器(A3、B3、C3、A4、B4、C4)和比較器(A5、B5、C5)構(gòu)成；其中減法器(A1、B1、C1)的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)的代表穿越電流的經(jīng)濾波后的制動(dòng)電流信號(hào)(Iza、Izb、Izc)，負(fù)輸入端分別輸入變壓器縱差保護(hù)中的制動(dòng)拐點(diǎn)電流值(Ireso)；乘法器(A2、B2、C2)的一個(gè)輸入端分別接減法器(A1、B1、C1)的輸出端，另一個(gè)輸入端分別輸入比率差動(dòng)折線斜率(S)，其輸出端分別接加法器(A3、B3、C3)的一個(gè)輸入端；加法器(A3、B3、C3)的另一個(gè)輸入端分別輸入最小動(dòng)作電流值(Iop.min)，其輸出端分別與加法器(A4、B4、C4)的一個(gè)輸入端相連接；求最大值電路(01)輸入端分別輸入變壓器Y0側(cè)經(jīng)濾波后的零序電流信號(hào)(3I10、3I20、……3Ino)，其輸出端接乘法器(02)的一個(gè)輸入端；乘法器(02)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(A4、B4、C4)的另一個(gè)輸入端；比較器(A5、B5、C5)的正輸入端分別輸入經(jīng)濾波后的三相差動(dòng)電流信號(hào)(Ida、Idb、Idc)，負(fù)輸入端分別與加法器(A4、B4、C4)的輸出端相連接，其輸出端分別輸出(A、B、C)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)，(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)電流大于含零序電流的制動(dòng)電流時(shí)，比較器輸出相應(yīng)相的比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(hù)元件，其特征在于現(xiàn)有比率差動(dòng)保護(hù)中的比率差動(dòng)折線斜率(S)，其值為0＜S＜0.8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(hù)元件，其特征在于變壓器縱差保護(hù)中的制動(dòng)拐點(diǎn)電流值(Ireso)和最小動(dòng)作電流值(Iop.min)，其值為0＜In＜2，(In)為變壓器額定電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶零序比率制動(dòng)的變壓器縱差保護(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)整定范圍為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)的變壓器縱差保護(hù)元件，通過(guò)變壓器縱差保護(hù)中代表穿越電流的三相制動(dòng)電流分別與變壓器各中性點(diǎn)接地側(cè)(或分支)的零序電流中的最大值進(jìn)行加權(quán)求和構(gòu)成三相含零序電流的制動(dòng)電流，用該三相含零序電流的制動(dòng)電流分別與相應(yīng)相的差動(dòng)電流構(gòu)成三相比率制動(dòng)元件。當(dāng)差動(dòng)電流大于含零序電流的制動(dòng)電流且大于最小動(dòng)作電流時(shí)，輸出相應(yīng)相比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)。應(yīng)用本方案，可實(shí)現(xiàn)比率差動(dòng)折線不過(guò)原點(diǎn)的情況，比率制動(dòng)系數(shù)隨制動(dòng)電流變化而變化；也可完全避免三相電流互感器誤差不一致時(shí)，Y
文檔編號(hào)H02H7/04GK1783625SQ20041008900
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:浙江大學(xué)