一種主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]繼電保護(hù)裝置要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能可靠地切除故障設(shè)備，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，但保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作(包括拒動(dòng)和誤動(dòng))造成的危害也是巨大的。
[0003]近年來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)曾出現(xiàn)過(guò)500kV自耦變壓器空投時(shí)主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)主變空投時(shí)的錄波波形進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁涌流二次諧波含量很小，僅為12%左右，間斷角為90度左右。這種情況一般在主變檢修完投運(yùn)時(shí)出現(xiàn)，原因?yàn)闄z測(cè)主變繞組直流電阻后，未按照檢修規(guī)程要求對(duì)主變鐵芯進(jìn)行消磁處理，導(dǎo)致主變鐵芯含有較大剩磁，若同時(shí)在電壓過(guò)零點(diǎn)附近空投主變，且磁通增加方向與剩磁方向一致，就會(huì)導(dǎo)致很大的勵(lì)磁涌流，且波形接近正弦波，二次諧波含量很低。
[0004]防止空投主變時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的辦法一是要求檢修人員嚴(yán)格按照檢修規(guī)程要求對(duì)檢修后主變鐵芯進(jìn)行消磁處理；另外也可通過(guò)保護(hù)裝置采用新的算法對(duì)鐵芯深度飽和時(shí)的勵(lì)磁涌流波形進(jìn)行識(shí)別，從而防止主變空投時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。目前勵(lì)磁涌流判別方法多采用2次諧波判別或波形識(shí)別判據(jù)，在低剩磁下，能夠正確判別勵(lì)磁涌流并閉鎖保護(hù)，但在高剩磁情況下，2次諧波含量比較低，同時(shí)波形接近于正弦波，存在勵(lì)磁涌流保護(hù)誤動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法，以解決主變高剩磁空投時(shí)導(dǎo)致主變保護(hù)裝置誤動(dòng)的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法，該識(shí)別方法包括以下步驟:
[0007]I)采集變壓器各側(cè)的電流，并合成出差動(dòng)電流，計(jì)算各相差動(dòng)電流的電流幅值，判斷各相的差動(dòng)電流幅值是否大于判據(jù)啟動(dòng)門(mén)檻；
[0008]2)若是，計(jì)算該相差動(dòng)電流的二次諧波含量，判斷其二次諧波含量是否大于最高設(shè)定值或者小于最低設(shè)定值，若否，則對(duì)差動(dòng)電流進(jìn)行差分運(yùn)算；
[0009]3)根據(jù)差分后的差動(dòng)電流計(jì)算電流波形間斷角，判斷間斷角是否滿足要求，且在滿足要求時(shí)判斷是否為CT飽和，若為CT不飽和，則確定為勵(lì)磁涌流，閉鎖差動(dòng)保護(hù)，否則開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)。
[0010]所述的步驟3)中間斷角的判別是通過(guò)判別有多少采樣點(diǎn)滿足間斷角判別公式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，間斷角判別公式為:
[0011]Δ?κ< 0.2min(|inax|,In)
[0012]其中Δ iK為差分后的電流采樣值，i _為本周波差流最大值，I ?為CT額定電流，對(duì)于每周波N點(diǎn)采樣，若連續(xù)13N/72個(gè)采樣點(diǎn)滿足上式，則判為間斷角滿足。
[0013]所述步驟3)中CT飽和是通過(guò)判斷波形最大點(diǎn)與前面采樣點(diǎn)的符號(hào)是否相同來(lái)實(shí)現(xiàn)，若相同，則判斷為CT不飽和，否則，認(rèn)為是CT飽和。
[0014]所述步驟3)中若差流間斷角滿足且不符合CT飽和判據(jù)，判為勵(lì)磁涌流并閉鎖本相差動(dòng)保護(hù)；否則判為非勵(lì)磁涌流，開(kāi)放本相差動(dòng)保護(hù)。
[0015]所述步驟2)中若二次諧波含量大于最高設(shè)定值，則認(rèn)為本相勵(lì)磁涌流并閉鎖本相差動(dòng)保護(hù)，若二次諧波含量小于最低設(shè)定值，則認(rèn)為本相電流正常并開(kāi)放本相差動(dòng)保護(hù)。
[0016]所述步驟2)中最高設(shè)定值為30%，最低設(shè)定值為7.5%。
[0017]所述步驟2)采用的差分方程為:
[0018]Δ iK= C(i K-1K 2)
[0019]其中iK為當(dāng)前點(diǎn)采樣值、i K 2為前2點(diǎn)采樣值，Δ i κ為差分后的電流采樣值，C為系數(shù)，與采樣點(diǎn)數(shù)N有關(guān)，C = N/4 。
[0020]所述步驟I)中差動(dòng)電流幅值不大于判據(jù)啟動(dòng)門(mén)檻，則認(rèn)為本相電流正常并開(kāi)放本相差動(dòng)保護(hù)。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法用于對(duì)差動(dòng)電流波形的二次諧波、間斷角及CT飽和特征進(jìn)行判別，在出現(xiàn)勵(lì)磁涌流時(shí)，涌流波形間斷角比較大時(shí)二次諧波含量會(huì)很高，可由二次諧波閉鎖；間斷角比較小時(shí)二次諧波含量比較低，此時(shí)增加間斷角及CT飽和特征識(shí)別，本發(fā)明采用上述的多特征識(shí)別方法來(lái)識(shí)別勵(lì)磁涌流，使差動(dòng)保護(hù)在主變正?？胀稌r(shí)不誤動(dòng)，空投故障變壓器時(shí)快速動(dòng)作，提高主變保護(hù)裝置的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是自耦變壓器高壓側(cè)空投電流分布圖。
[0023]圖2是主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法流程圖；
[0024]圖3是主變高剩磁空投時(shí)勵(lì)磁涌流波形及其差分波形圖；
[0025]圖4是主變單側(cè)有電源時(shí)區(qū)內(nèi)故障CT飽和波形及其差分波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0027]主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)的高壓繼電保護(hù)裝置中，通過(guò)對(duì)變壓器差動(dòng)電流波形的二次諧波、間斷角、CT飽和特征進(jìn)行判別，防止空充高剩磁主變時(shí)勵(lì)磁涌流二次諧波過(guò)小導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，提高主變保護(hù)裝置的可靠性。主變差動(dòng)保護(hù)電流取變壓器高壓側(cè)CT、中壓側(cè)CT和低壓側(cè)CT，高壓側(cè)空投時(shí)的電流分布如圖1所示。
[0028]主變勵(lì)磁涌流多特征識(shí)別方法作為一個(gè)獨(dú)立的功能模塊，集成在主變保護(hù)裝置中，該功能模塊始終投入，其流程如圖2所示。首先判別差動(dòng)電流大小，若差流大于判別門(mén)檻，進(jìn)行二次諧波判別，否則開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)；判別二次諧波含量是否小于30%，若不滿足直接閉鎖差動(dòng)保護(hù)，若滿足判別二次諧波含量是否大于7.5，若不滿足則直接開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)，否則進(jìn)行下一步；將差動(dòng)電流波形進(jìn)行差分處理，判別電流波形間斷角，若間斷角大于設(shè)定角度(本實(shí)施例為65度)，同時(shí)波形最大點(diǎn)與其前面采樣點(diǎn)的符號(hào)相同(本實(shí)施例中指的是前面第4點(diǎn)符號(hào))，確定為勵(lì)磁涌流，閉鎖差動(dòng)保護(hù)，否則開(kāi)放差動(dòng)保護(hù)。該判據(jù)的特點(diǎn)為可以區(qū)分CT飽和與勵(lì)磁涌流特征，CT飽和與勵(lì)磁涌流雖然均存在間斷角，二者不同點(diǎn)在于CT飽和時(shí)二次電流迅速下降到O附近，且進(jìn)入穩(wěn)態(tài)飽和后二次諧波含量極??；勵(lì)磁涌流在大剩磁同時(shí)合閘角在電壓過(guò)零點(diǎn)附近時(shí)，其波形連續(xù)部分接近正弦波，不會(huì)出現(xiàn)電流波形斜率的瞬間變號(hào)，這與系統(tǒng)阻抗、變壓器繞組電抗有關(guān)。
[0029]該功能模塊判別差分后的差動(dòng)電流波形間斷角及CT飽和特征，如圖3及圖4所示。由于變壓器空投時(shí)勵(lì)磁涌流波形有間斷，同時(shí)電流變化率最大點(diǎn)距離最小點(diǎn)較遠(yuǎn)，大于4個(gè)采樣點(diǎn)間隔，判斷CT飽和狀態(tài)時(shí)選取前面第4個(gè)采樣點(diǎn)是為了提高算法可靠性，因?yàn)镃T飽和后，