分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，對于分級可控電抗器的控制繞組側(cè)負(fù)載電抗匝間短路故障有較高的保護(hù)靈敏性、可靠性和適應(yīng)性。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓長距離傳輸線路中，為了抑制工頻過電壓，補(bǔ)償線路容性電流，一般會配置高壓并聯(lián)電抗器。傳統(tǒng)的固定容量電抗器，因為容量無法調(diào)節(jié)，限制了電抗器的應(yīng)用效果，因此，為了適應(yīng)電抗器調(diào)節(jié)，采用分級可控電抗器，能夠更好的和線路運(yùn)行狀態(tài)相適應(yīng)。對抑制線路工頻過電壓，補(bǔ)償線路容性電流起到更好的優(yōu)化作用。
[0003]分級可控電抗器由高漏抗變壓器帶電抗器負(fù)載組成，通過調(diào)節(jié)負(fù)載大小，實現(xiàn)感性無功容量的調(diào)節(jié)。由于變壓器高漏抗，在控制繞組側(cè)負(fù)載電抗器發(fā)生小匝間故障時，故障電流非常小，現(xiàn)有技術(shù)中，一般配置帶零序電壓閉鎖的零序過流保護(hù)來檢測分級可控電抗器的匝間故障。零序過流保護(hù)由于帶零序電壓閉鎖，一般過流定值較低，靈敏度較高，但當(dāng)線路非全相運(yùn)行時，零序電壓閉鎖失效，零序過流保護(hù)被閉鎖，控制繞組側(cè)負(fù)載電抗器匝間故障無法保護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，在線路各種運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)負(fù)載電抗發(fā)生匝間短路故障，均能可靠靈敏啟動保護(hù)。
[0005]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，包括以下步驟，
[0008](I)采集電抗器首端三相電壓，計算首端三相電壓的矢量和，記為零序電壓，然后計算電抗器首端當(dāng)前周波零序電壓與前一周波零序電壓的變化量，記為零序電壓變化量AU0;
[0009](2)采集控制繞組側(cè)三相電流，計算控制繞組側(cè)三相電流的矢量和，記為零序電流，然后計算當(dāng)前周波零序電流與前一周波零序電流的變化量，記為零序電流變化量A I。；
[0010](3)當(dāng)所述零序電流變化量Δ I。大于零序過流門檻Δ I set,且零序電壓變化量Δ U0小于零序電壓閉鎖門檻AUset，判斷為區(qū)內(nèi)接地故障或者匝間故障，匝間保護(hù)動作，從而實現(xiàn)匝間保護(hù)。零序電壓變化量AU。為電抗器首端當(dāng)前周波的零序電壓與前一周波零序電壓的變化量，零序電流變化量A I。為控制繞組側(cè)當(dāng)前周波的零序電流與前一周波零序電流的變化量。
[0011 ] 零序電壓變化量△ U。與零序電流變化量△ I。對應(yīng)關(guān)系為:
[0012]Δ U0= X0* Λ 10
[0013]其中，X。為等效零序阻抗。
[0014]電抗器正常運(yùn)行時，均無零序電流和零序電壓。當(dāng)電抗器發(fā)生區(qū)內(nèi)或者區(qū)外不對稱接地故障時，零序電流和零序電壓產(chǎn)生變化。
[0015]當(dāng)電抗器發(fā)生區(qū)內(nèi)負(fù)載電抗不對稱接地故障或者匝間故障時，等效零序阻抗X。接近系統(tǒng)零序阻抗，其幅值較小。因此產(chǎn)生零序電流變化量時，對應(yīng)的零序電壓變化量也較小。
[0016]當(dāng)電抗器發(fā)生區(qū)外不對稱故障時，等效零序阻抗X。接近電抗器零序阻抗，其幅值較大。因此產(chǎn)生零序電流變化量時，對應(yīng)的零序電壓變化量也較大。
[0017]所以通過在相同零序電流變化量基礎(chǔ)上，比較網(wǎng)側(cè)零序電壓變化量的大小來判定電抗器是否發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，尤其是控制繞組側(cè)負(fù)載電抗的匝間故障。由于采用的是變化量的零序電壓和零序電流進(jìn)行判斷，所以故障判斷不受故障前系統(tǒng)狀態(tài)如非全相等狀態(tài)的影響。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果包括:
[0019]本發(fā)明提供了一種分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，由于采用的是零序電壓和零序電流的變化量進(jìn)行判斷，所以故障判斷不受故障前系統(tǒng)狀態(tài)如非全相等狀態(tài)的影響，因此變化量零序過流保護(hù)在分級可控高抗控制繞組側(cè)匝間故障時不受線路非全相及其他運(yùn)行狀態(tài)影響，判據(jù)簡潔，保護(hù)靈敏，可靠性高。
【附圖說明】
[0020]圖1電抗器區(qū)內(nèi)故障零序電壓變化量與零序電流變化量關(guān)系示意圖；
[0021]圖2電抗器區(qū)外故障零序電壓變化量與零序電流變化量關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0023]分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，包括以下步驟，
[0024](I)采集電抗器首端三相電壓，計算首端三相電壓的矢量和，所述三相電壓的矢量和為零序電壓，計算電抗器首端當(dāng)前周波的零序電壓與前一周波零序電壓的變化量，標(biāo)記為零序電壓變化量AU。；
[0025](2)采集控制繞組側(cè)三相電流，計算控制繞組側(cè)三相電流的矢量和，所述三相電流的矢量和為零序電流，計算控制繞組側(cè)當(dāng)前周波的零序電流與前一周波零序電流的變化量，記為零序電流變化量Al。；
[0026](3)當(dāng)所述零序電流變化量Δ I。大于零序過流門檻Δ I set,且零序電壓變化量Δ U0小于零序電壓閉鎖門檻AU-判斷為區(qū)內(nèi)接地故障或者匝間故障，匝間保護(hù)動作，實現(xiàn)匝間保護(hù)
[0027]即同時滿足如下兩式條件時判為區(qū)內(nèi)匝間故障:
[0028]Δ Ι0> Δ I set;
[0029]AU0< AUset；
[0030]Δ Iset為控制繞組零序電流變化量的零序過流門檻；
[0031 ] Δ Uset為電抗器首端零序電壓變化量的零序電壓閉鎖門檻。
[0032] 零序電壓變化量AU。為電抗器首端當(dāng)前周波的零序電壓與前一周波零序電壓的變化量，零序電流變化量A I。為控制繞組側(cè)當(dāng)前周波的零序電流與前一周波零序電流的變化量。
[0033]零序電壓變化量Δ U。計算公式為:
[0034]Δ U0= X。.Δ 10
[0035]其中，X。為等效零序阻抗。
[0036]對于同樣大小的零序電流變化量，當(dāng)負(fù)載電抗發(fā)生故障時，如圖1所示，網(wǎng)側(cè)零序電壓變化量AU。由系統(tǒng)阻抗Xs。決定，是由于系統(tǒng)阻抗Xs。遠(yuǎn)小于電抗器阻抗Xud，所以AU。幅值很小。而當(dāng)區(qū)外故障時，如圖2所示，網(wǎng)側(cè)零序電壓變化量由電抗器阻抗決定，電抗器阻抗Χω遠(yuǎn)大于系統(tǒng)阻抗XS(]，所以AU。幅值較大。因此，變化量自產(chǎn)零序電流大于門檻，且網(wǎng)側(cè)變化量零序電壓小于閉鎖門檻值時，判為高抗內(nèi)部故障。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，其特征在于，包括以下步驟， (1)采集電抗器首端三相電壓，計算首端三相電壓的矢量和，所述三相電壓的矢量和為零序電壓，計算電抗器首端當(dāng)前周波的零序電壓與前一周波零序電壓的變化量，標(biāo)記為零序電壓變化量AU。； (2)采集控制繞組側(cè)三相電流，計算控制繞組側(cè)三相電流的矢量和，所述三相電流的矢量和為零序電流，計算控制繞組側(cè)當(dāng)前周波的零序電流與前一周波零序電流的變化量，記為零序電流變化量A I。； (3)當(dāng)所述零序電流變化量Al。大于零序過流門檻Alm，且零序電壓變化量AU。小于零序電壓閉鎖門檻AUMt，判斷為區(qū)內(nèi)接地故障或者匝間故障，匝間保護(hù)動作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，其特征在于， 所述零序電壓變化量A U。計算公式為:AU0= X0.Δ 10 其中，X。為等效零序阻抗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了分級可控電抗器變化量零序過流匝間保護(hù)方法，包括以下步驟，(1)計算電抗器首端當(dāng)前周波的零序電壓與前一周波零序電壓的變化量ΔU0；(2)計算控制繞組側(cè)當(dāng)前周波的零序電流與前一周波零序電流的變化量ΔI0；(3)當(dāng)所述零序電流變化量ΔI0大于零序過流門檻ΔIset，且零序電壓變化量ΔU0小于零序電壓閉鎖門檻ΔUset，判斷為區(qū)內(nèi)接地故障或者匝間故障，實現(xiàn)匝間保護(hù)；本發(fā)明通過在相同控制繞組側(cè)零序電流變化量基礎(chǔ)上，比較網(wǎng)側(cè)零序電壓變化量的大小來判定電抗器控制繞組側(cè)負(fù)載電抗的匝間故障；本發(fā)明基于零序過流保護(hù)在分級可控高抗控制繞組側(cè)匝間故障時不受線路非全相及其他運(yùn)行狀態(tài)影響，判據(jù)簡潔，保護(hù)靈敏，可靠性高。
【IPC分類】H02H7/26, H02H3/34
【公開號】CN105186469
【申請?zhí)枴緾N201510536306
【發(fā)明人】韓行軍, 郭曉, 胡兵
【申請人】南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月27日