專利名稱：二繞組自耦變壓器縱差單開關(guān)差動保護ct接線正確性的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二繞組常規(guī)變壓器多單關(guān)差動保護CT接線正確性分析方法，即 一種對電力系統(tǒng)中二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護線路的電流互感器CT的接線是否正 確進行分析判斷并給出錯誤位置和錯誤類型的分析方法。
背景技術(shù)：
基本方程式和等值電路三繞組變壓器負載運行時，主磁通同時與三個繞組的磁 通相交鏈，由三個繞組的磁勢(電流與匝數(shù)和乘積)共同產(chǎn)生，因此，負載時的磁勢平衡 方程式為三個繞組的磁勢之相量和等于勵磁磁勢相量(即空載電流與一次繞組匝數(shù)的乘 積)，將副邊折算到原邊后，變?yōu)槿齻?cè)電流之相量和等于空載電流相量。忽略空載電流，變?yōu)?三側(cè)電流之相量和等于零。三繞組變壓器中，凡不同時與三個繞組相鏈的磁通都是漏磁通，其中僅與一個繞 組相鏈而不與其它兩個繞組相鏈的磁通稱為自漏磁通；僅與兩個繞組相鏈而不與第三個繞 組相鏈的磁通，稱為互漏磁通。每一個繞組的漏磁壓降，都受到另外兩個繞組的影響，因此，三繞組變壓器的漏電 抗與雙繞組變壓器的漏電抗含義不一樣。為建立電壓平衡方程式和等值電路，引入了等值 電抗的概念，高、中、低壓繞組的等值電抗包含各自繞組的自感電抗和繞組之間的互感電 抗，與各繞組等值電抗相應的還有各自的等值阻抗，且均為折算到一次側(cè)的數(shù)值。仿照雙繞 組變壓器的分析方法，列出電勢平衡方程式。傳統(tǒng)的繼電保護線路接線分析的人工方法，存在下述缺點或不足工作復雜程度高，工作效率低。尤其是主變差動CT回路分析判斷過程中數(shù)據(jù)計算 量大，人工操作工作效率低，費時費力，且在復雜的操作流程和大量的數(shù)據(jù)計算過程中，難 免發(fā)生錯誤。對操作人員的業(yè)務能力要求高。操作人員既要熟悉電力系統(tǒng)理論知識，并要 具備豐富的實踐經(jīng)驗，方能判斷出繼電保護CT回路接線是否正確，繼而分析出錯在哪里、 如何修正。分析結(jié)果可靠性及準確性差。由于沒有統(tǒng)一的操作規(guī)程，所以操作存在一定的 隨意性；另外，工作人員業(yè)務水平的高低、客觀環(huán)境因素等，都會影響分析、判斷的準確性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前人工情況下對繼電保護線路接線錯誤情況判斷時對工作人員要求 高的情況，本發(fā)明提供了一種判斷分析可靠性高、使用安全簡單、操作方便的二繞組自耦變 壓器縱差單開關(guān)差動保護CT接線正確性的分析方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該二繞組自耦變壓器縱差單開關(guān)差動保護CT接線正確性的分析方法，該方法包 括以下步驟1)根據(jù)從測量回路或者母線電量平衡計算等方法獲得本回路正確的瞬時有功、無功的送、受情況；2)根據(jù)瞬時有功、無功電量的送受情況，一般都是以fe為基準電壓自動計算出正 確的相位角；3)根據(jù)計算出的正確的相位角得出正確的向量關(guān)系(一般是順時針及正序)；4)實際測量本回路保護CT回路A、B、C相的相位角，由于實測的相位角與根據(jù)測 量回路計算出的相位角有誤差，所以我們考慮實際保護CT回路A、B、C相的相位角要減去根 據(jù)測量回路計算出的相位角，然后判斷該保護CT回路接線的正確性。例如從測量回路計算 出相位角是30°，而實際保護CT回路測得的相位角是35°，那么兩個相位角相減后是5°， 我們認為相減后的角度在士30°都是與該相同角度。也有一種情況要考慮，就是由于測量 CT回路與保護CT回路的引出線極性相反，那么兩個相位角就要相差180°，這個需要工作 人員加以注意；5)輸出單個保護CT回路接線正確性的判斷結(jié)果；6)按照上述方法依次進行主變各側(cè)的CT回路接線正確性的判斷；7)在進行完各側(cè)的CT回路接線正確性的判斷后，采用各側(cè)同相同時測量的方法 來判斷常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護各側(cè)CT合成向量的正確性。8)輸出合相分析結(jié)果。以上所述步驟2、根據(jù)常規(guī)變壓器參數(shù)對常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護 CT回路測量值進行換算，其具體實現(xiàn)方式是計算常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)；根據(jù)常 規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值；其中常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān) 差動保護平衡系數(shù)的計算方法是Ihe =SfZ^xUh χ Hhct)He =^/(-73 χ Ul χ Met)其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流 ’Uh是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile是低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比。以高壓側(cè)為基準，計算其他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓 側(cè)平衡系數(shù) Kl = (Uh X Nhct)/(Ul X Nlct)。將所有電流相位減去以計量回路為參考的相功率角；判斷參考電壓是否是fe，如 果是則要進行由于常規(guī)變壓器各側(cè)一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差 異的補償，然后保存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟7)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn)換為fe后，進 行由于常規(guī)變壓器各側(cè)一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差異的補償，然 后保存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟7)。本發(fā)明的優(yōu)點是分析可靠性高、使用安全簡單、操作方便的電力繼電保護線路常規(guī)二繞組常規(guī)變 壓器單開關(guān)差動保護線路的接線分析方法無需再人為進行判斷，其分析結(jié)果可靠性明顯比 傳統(tǒng)的分析方法強，并且不受工作人員主觀素質(zhì)以及客觀環(huán)境因素等方面影響，使得分析 結(jié)果的準確性大幅提高。操作簡單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護CT回路接線分析工 作簡單化，只需要進行簡單測量即可自動分析并給出結(jié)果，對工作人員技術(shù)水平要求大幅 降低。有4路電流輸入，最多可同時進行4路電流幅值、相位的測量，最多滿足變壓器4個電流回路幅值和相位的同時測量，保證了合相時數(shù)據(jù)的準確性，避免了由于測量過程中負 荷發(fā)生變化、穿越功率流向發(fā)生變化而導致的合相結(jié)果的錯誤。
具體實施例方式該方法包括以下步驟1)根據(jù)從測量回路或者母線電量平衡計算等方法獲得本回路正確的瞬時有功、無 功的送、受情況；2)根據(jù)瞬時有功、無功電量的送受情況，一般都是以fe為基準電壓自動計算出正 確的相位角；3)根據(jù)計算出的正確的相位角得出正確的向量關(guān)系(一般是順時針及正序)；4)實際測量本回路保護CT回路A、B、C相的相位角，由于實測的相位角與根據(jù)測 量回路計算出的相位角有誤差，所以我們考慮實際保護CT回路A、B、C相的相位角要減去根 據(jù)測量回路計算出的相位角，然后判斷該保護CT回路接線的正確性。例如從測量回路計算 出相位角是30°，而實際保護CT回路測得的相位角是35°，那么兩個相位角相減后是5°， 我們認為相減后的角度在士30°都是與該相同角度。也有一種情況要考慮，就是由于測量 CT回路與保護CT回路的引出線極性相反，那么兩個相位角就要相差180°，這個需要工作 人員加以注意；5)輸出單個保護CT回路接線正確性的判斷結(jié)果；6)按照上述方法依次進行主變各側(cè)的CT回路接線正確性的判斷；7)在進行完各側(cè)的CT回路接線正確性的判斷后，采用各側(cè)同相同時測量的方法 來判斷常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護各側(cè)CT合成向量的正確性。8)輸出合相分析結(jié)果。上述步驟7)之后還包括常規(guī)變壓器各側(cè)的CT引出線是不是統(tǒng)一為正極性引出，或者是統(tǒng)一為負極性引 出，否則會造成8)步驟分析、判斷結(jié)果的錯誤。上述步驟2. 1)中對于常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護的平衡系數(shù)的計算 方法是2. 1. 1)計算各繞組的二次額定電流；公式一義=在xUxI;根據(jù)公式一有S=占xUxIexNrt;則有公式二 Ie = 57(占χ Ux Net)其中，S是常規(guī)變壓器的容量；U是繞組一次側(cè)額定線電壓；I是繞組一次側(cè)額定電 流；Ie是繞組二次額定電流；Nct是繞組CT變比。根據(jù)上述公式二計算各繞組的二次額定電流。設(shè)各繞組一次額定電流最大的一項的平衡系數(shù)為1，折算其他繞組的平衡系數(shù)； 平衡系數(shù)應該小于等于4，如果各側(cè)平衡系數(shù)中有大于4的，那么將其設(shè)為4，再將其他繞組 的平衡系數(shù)進行轉(zhuǎn)換。其中常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護平衡系數(shù)的計算方法 是以雙圈變?yōu)槔?，根?jù)公式二有Ihe=.7/(-/3 χ Uhχ Nhct);Ulx Nlct);
其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流；Uh是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile 是低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比。以高壓側(cè)為基準，計算 其他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓側(cè)平衡系數(shù)Kl = (UhXNhct)/ (UlXNlct)。同理可計算三圈變或其它情況時各繞組的平衡系數(shù)。在1)到幻步驟完成后只是保證了常規(guī)變壓器各側(cè)CT回路的接線正確性，但是由 于常規(guī)變壓器差動回路的特殊性，還要進行常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護整體接 線正確性的判斷，這時主要判斷的是常規(guī)變壓器各側(cè)是不是統(tǒng)一為正極性或負極性引出， CT的變比是否按照定值中所給出的變比來執(zhí)行。上述步驟6)采用各側(cè)同相同時測量的方法來進行合相，合相的基準向量是以常 規(guī)變壓器各側(cè)中測得的負荷電流最大的一側(cè)為基準，其它各側(cè)的向量合相后與之比較。上述步驟7)中生成的分析結(jié)果是接線正確、接線錯誤。上述步驟4)中，根據(jù)輸出的接線狀態(tài)對錯誤情況進行糾正。對于某繞組或連接單 元而言其各相的接線狀態(tài)分別有A相有A相接線正確、A相與B相接反、A相與C相接反、A相極性接反、A相與B 相接反且當前B相極性接反、A相與C相接反且當前C相極性接反；B相有B相接線正確、B相與A相接反、B相與C相接反、B相與A相接反且當前A 相極性接反、B相極性接反、B相與C相接反且當前C相極性接反；C相有C相接線正確、C相與A相接反、C相與B相接反、C相與A相接反且當前A 相極性接反、C相與B相接反且當前B相極性接反、C相極性接反。
權(quán)利要求
1.一種二繞組自耦變壓器縱差單開關(guān)差動保護CT接線正確性的分析方法，其特殊之 處在于，該方法包括以下步驟1)根據(jù)從測量回路或者母線電量平衡計算等方法獲得本回路正確的瞬時有功、無功的 送、受情況；2)根據(jù)瞬時有功、無功電量的送受情況，一般都是以fe為基準電壓自動計算出正確的 相位角；3)根據(jù)計算出的正確的相位角得出正確的向量關(guān)系(一般是順時針及正序)；4)實際測量本回路保護CT回路A、B、C相的相位角，由于實測的相位角與根據(jù)測量回 路計算出的相位角有誤差，所以我們考慮實際保護CT回路A、B、C相的相位角要減去根據(jù) 測量回路計算出的相位角，然后判斷該保護CT回路接線的正確性。例如從測量回路計算出 相位角是30°，而實際保護CT回路測得的相位角是35°，那么兩個相位角相減后是5°， 我們認為相減后的角度在士30°都是與該相同角度。也有一種情況要考慮，就是由于測量 CT回路與保護CT回路的引出線極性相反，那么兩個相位角就要相差180°，這個需要工作 人員加以注意；5)輸出單個保護CT回路接線正確性的判斷結(jié)果；6)按照上述方法依次進行主變各側(cè)的CT回路接線正確性的判斷；7)在進行完各側(cè)的CT回路接線正確性的判斷后，采用各側(cè)同相同時測量的方法來判 斷常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護各側(cè)CT合成向量的正確性。8)輸出合相分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二繞組自耦變壓器縱差單開關(guān)差動保護CT接線正確性的分 析方法，其特殊之處在于所述步驟幻根據(jù)常規(guī)變壓器參數(shù)對常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開 關(guān)差動保護CT回路測量值進行換算，其具體實現(xiàn)方式是2. 1)計算常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)；2.2)根據(jù)常規(guī)變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值；上述步驟2. 2)中 常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護平衡系數(shù)的計算方法是Ihe= ,7/(-/3 χ Uh χ Nhct) lie = 57(萬 χ Ulx Nict)其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流；是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile是低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比。以高壓側(cè)為基準，計算其他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓側(cè)平 衡系數(shù) Kl = (Uh X Nhct)/(Ul X Nlct)。2. 3)將所有電流相位減去以計量回路為參考的相功率角；2.4)判斷參考電壓是否是fe，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 5)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn) 換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 5)；2. 5)如果是對常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護CT回路進行分析，則要進行由 于常規(guī)變壓器各側(cè)一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差異的補償，然后保 存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二繞組自耦變壓器縱差單開關(guān)差動保護CT接線正確性的分析方法，即一種對電力系統(tǒng)中二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護線路的電流互感器CT的接線是否正確進行分析判斷并給出錯誤位置和錯誤類型的分析方法。為了解決目前人工情況下對繼電保護線路接線錯誤情況判斷時費時費力、對工作人員要求高的情況，本發(fā)明提供了一種判斷分析可靠性高、使用安全簡單、操作方便的電力繼電保護線路常規(guī)二繞組常規(guī)變壓器單開關(guān)差動保護線路的接線分析方法。
文檔編號G01R31/02GK102095959SQ20091031149
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者穆明建 申請人:西安愛邦電氣有限公司