本發(fā)明涉及一種全接線變壓器，尤其涉及一種全接線的變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針相位補(bǔ)償方法，屬于電力輸配電網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)控制技術(shù)。

背景技術(shù)：

由于變壓器各側(cè)電流可能相位不一致，因此變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(以下簡(jiǎn)稱變壓器差動(dòng)保護(hù))要進(jìn)行電流相位補(bǔ)償。變壓器差動(dòng)保護(hù)電流相位補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ袃煞N：1、傳統(tǒng)的硬件移相：比如YNd11變壓器Y側(cè)電流互感器TA二次繞組采用三角d-11接線、d側(cè)電流互感器TA二次繞組采用星形Y-12接線；2、軟件移相：即利用軟件程序和計(jì)算公式進(jìn)行電流移相來(lái)完成相位補(bǔ)償。目前，220kV及以上變壓器保護(hù)一般為主保護(hù)后備保護(hù)一體化設(shè)計(jì)、雙重化配置，主保護(hù)后備保護(hù)一體化設(shè)計(jì)即為主保護(hù)和所有的后備保護(hù)均在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)使用同一個(gè)硬件和軟件，變壓器主保護(hù)后備保護(hù)每側(cè)的電流、電壓均是采用電流互感器TA、電壓互感器同一組二次繞組。由于主保護(hù)后備保護(hù)一體化變壓器保護(hù)電流回路是采用的同一個(gè)電流回路，因此不能采用傳統(tǒng)的硬件移相進(jìn)行電流相位補(bǔ)償，因此變壓器各側(cè)的電流互感器TA必須采用星形接法，采用電流軟件移相進(jìn)行相位補(bǔ)償。110kV及以下微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)目前也不采用傳統(tǒng)的硬件移相進(jìn)行電流相位補(bǔ)償，各側(cè)的電流互感器TA一般也采用星形接法，也采用差動(dòng)保護(hù)的電流軟件相位補(bǔ)償，并逐步向主保護(hù)后備保護(hù)一體化設(shè)計(jì)、雙套化配置過(guò)渡。但是目前各變壓器保護(hù)制造廠商只設(shè)計(jì)了YNd11、YNd1和YNyn12這幾種變壓器接線組別及其接線組合差動(dòng)保護(hù)電流軟件相位補(bǔ)償方法，沒(méi)有設(shè)計(jì)其他接線組別和接線組合方式的變壓器差動(dòng)保護(hù)電流軟件相位補(bǔ)償方法。本發(fā)明將提出一種全接線變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序電流順時(shí)針負(fù)序電流逆時(shí)針軟件相位補(bǔ)償技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，應(yīng)用于輸配電網(wǎng)絡(luò)的各種電壓等級(jí)變電所各種電壓等級(jí)主變壓器，應(yīng)用于全接線變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的電流軟件相位補(bǔ)償，適用于變壓器低壓側(cè)1-12點(diǎn)任意組合接線組別的變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置，以完全符合變壓器差動(dòng)保護(hù)電流相位補(bǔ)償?shù)囊蟆?/p>

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，包括：

步驟1：將變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)電流互感器TA二次繞組均接為星形接法；

步驟2：以低壓側(cè)a相、b相、c相的TA二次電流為基準(zhǔn)，對(duì)于低壓側(cè)，因?yàn)橐阈螂娏鲗?duì)差動(dòng)保護(hù)的影響，所以參與差動(dòng)保護(hù)差流計(jì)算的a相電流b相電流c相電流分別為：

(1-3)式中為裝置低壓側(cè)參與差流計(jì)算的a相電流、b相電流、c相電流；為接入裝置低壓側(cè)的a相、b相、c相TA二次電流；其中，

步驟3：將高壓側(cè)A相、B相、C相的TA二次電流按照與低壓側(cè)a相、b相、c相的二次電流同相位的原則進(jìn)行相位移相；

首先將高壓側(cè)A相、B相、C相分解為正序電流和負(fù)序電流，其中正序電流為：

負(fù)序電流分別為：

(4-9)式中為接入裝置高壓側(cè)A相、B相、C相的TA二次電流，a＝e^j120°為旋轉(zhuǎn)因子；

參與差動(dòng)保護(hù)差流計(jì)算的A相電流B相流和C相電流按下列公式進(jìn)行移相：

(10-12)式中n為變壓器接線組別鐘點(diǎn)數(shù)1-12。

本發(fā)明的目的還可以通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：

前述變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，可應(yīng)用于全接線變壓器。

前述變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，在微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置中運(yùn)行應(yīng)用。

前述變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，在PLC型變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置中運(yùn)行應(yīng)用。

前述變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，所述電流互感器TA型號(hào)為L(zhǎng)JZ系列。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1.適用于輸配電網(wǎng)絡(luò)變電所各種電壓等級(jí)的所有接線變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置的電流相位補(bǔ)償；2.本發(fā)明全接線變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的電流軟件相位補(bǔ)償方案簡(jiǎn)單清晰，容易實(shí)現(xiàn)；3.全接線變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的電流軟件相位補(bǔ)償方案適用于變壓器高壓側(cè)1-12點(diǎn)任意組合接線組別的變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置的電流軟件相位補(bǔ)償。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的1-12接線組別變壓器接線圖；

圖2是本發(fā)明的YNd1接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖3是本發(fā)明的YNy2接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖4是本發(fā)明的YNd3接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖5是本發(fā)明的YNy4接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖6是本發(fā)明的YNd5接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖7是本發(fā)明的YNy6接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖8是本發(fā)明的YNd7接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖9是本發(fā)明的YNy8接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖10是本發(fā)明的YNd9接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖11是本發(fā)明的YNy10接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖12是本發(fā)明的YNd11接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖13是本發(fā)明的YNy12接線變壓器兩側(cè)電流軟件補(bǔ)償后的向量圖，圖(a)是高壓側(cè)，圖(b)是低壓側(cè)；

圖14是本發(fā)明的變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。由于微機(jī)變壓器保護(hù)一般為主保護(hù)后備保護(hù)一體化設(shè)計(jì)、雙重化配置，變壓器差動(dòng)保護(hù)要求任一接線組別變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)電流互感器TA二次繞組均接為星形接法。

本發(fā)明的變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，如圖14所示包括：

步驟1：將變壓器高壓側(cè)、低壓側(cè)電流互感器TA二次繞組均接為星形接法；

步驟2：以低壓側(cè)a相、b相、c相的TA二次電流為基準(zhǔn)，對(duì)于低壓側(cè)，因?yàn)橐阈螂娏鲗?duì)差動(dòng)保護(hù)的影響，所以參與差動(dòng)保護(hù)差流計(jì)算的a相電流b相電流c相電流分別為：

(1-3)式中為裝置低壓側(cè)參與差流計(jì)算的a相電流、b相電流、c相電流；為接入裝置低壓側(cè)的a相、b相、c相TA二次電流；其中，

步驟3：將高壓側(cè)A相、B相、C相的TA二次電流按照與低壓側(cè)a相、b相、c相的二次電流同相位的原則進(jìn)行相位移相；

首先將高壓側(cè)A相、B相、C相分解為正序電流和負(fù)序電流，其中正序電流為：

負(fù)序電流分別為：

(4-9)式中為接入裝置高壓側(cè)A相、B相、C相的TA二次電流，a＝e^j120°為旋轉(zhuǎn)因子；

參與差動(dòng)保護(hù)差流計(jì)算的A相電流B相流和C相電流按下列公式進(jìn)行移相：

(10-12)式中n為變壓器接線組別鐘點(diǎn)數(shù)1-12。

通過(guò)上述相位轉(zhuǎn)換，使任一接線組別的變壓器高壓側(cè)與低壓側(cè)參與差動(dòng)保護(hù)各相差流計(jì)算的A相電流與a相電流相位一致、B相電流與b相流相位一致、C相電流與c相電流相位一致。

在上述步驟2中，對(duì)于所有12種接線組別變壓器差動(dòng)保護(hù)，低壓側(cè)采用在相電流中消去零序電流，防止變壓器差動(dòng)保護(hù)由于零序電流影響而產(chǎn)生的誤動(dòng)作。公式(1-3)的意義就是把低壓側(cè)看作接線組別12點(diǎn)，按接線組別12點(diǎn)微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)軟件電流相位補(bǔ)償方法進(jìn)行相位補(bǔ)償。

在上述步驟3中，對(duì)于所有12種接線組別變壓器差動(dòng)保護(hù)，變壓器高壓側(cè)采用高壓側(cè)A相、B相、C相分解為正序電流和負(fù)序電流，自動(dòng)消去零序電流，防止變壓器差動(dòng)保護(hù)由于零序電流影響而產(chǎn)生的誤動(dòng)作。

在上述步驟2、步驟3中對(duì)于所有12種接線組別變壓器差動(dòng)保護(hù)，相位補(bǔ)償是以低壓側(cè)為基準(zhǔn)采用高壓側(cè)移相的方法。在上述步驟3中，對(duì)于所有12種接線組別變壓器差動(dòng)保護(hù)，公式(10-12)是12種接線組別微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)軟件電流相位補(bǔ)償?shù)耐ㄓ靡葡喙健?/p>

在上述步驟3中公式(10-12)的物理意義就是:(1)正序各相電流是高壓側(cè)為基準(zhǔn)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)n×30°后與低壓側(cè)各相電流相位一致，n為變壓器接線組別1-12，(2)負(fù)序各相電流是高壓側(cè)為基準(zhǔn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)n×30°后與低壓側(cè)各相電流相位一致，n為變壓器接線組別1-12；(3)正序電流和負(fù)序電流合成的高壓側(cè)各相電流與低壓側(cè)各相電流相位一致。

如圖1所示為本發(fā)明的1-12接線組別變壓器接線圖。其中圖1(a)為YNd1接線，圖1(b)為YNy2接線，圖1(c)為YNd3接線，圖1(d)為YNy4接線，圖1(e)為YNd5接線，圖1(f)為YNy6接線，圖1(g)為YNd7接線，圖1(h)為YNy8接線，圖1(i)為YNd9接線，圖1(j)為YNy10接線，圖1(k)為YNd11接線，圖1(l)為YNy12接線。

本發(fā)明12種接線組別微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)軟件電流相位補(bǔ)償?shù)耐ㄓ靡葡喙酵茖?dǎo)過(guò)程如下：

1)Yd1接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，按照?qǐng)D2所述的移相向量圖，得到高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

2)Yy2(包括YNyn2等)接線變壓器

對(duì)于低壓側(cè)，因?yàn)楦邏簜?cè)的負(fù)C相電流與低壓側(cè)的a相電流同相，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流要按負(fù)C相電流進(jìn)行移相，且要消除零序電流，向量圖見(jiàn)圖3，所以所以低壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

3)Yd3變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，按照?qǐng)D4所述的移相向量圖，得到所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

4)Yy4(包括YNyn4等)

對(duì)于高壓側(cè)，因?yàn)楦邏簜?cè)的B相電流與低壓側(cè)的a相電流同相，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流要按B相電流進(jìn)行移相，且要消除零序電流，向量圖見(jiàn)圖5，所以低壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

5)Yd5接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，按照?qǐng)D6所述的移相向量圖，得到高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

6)Yy6(包括YNyn6等)接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，因?yàn)榈母邏簜?cè)負(fù)A相電流與低壓側(cè)的a相電流同相，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)得的A相電流要按高壓側(cè)的負(fù)A相電流進(jìn)行移相，且要消除零序電流，向量圖見(jiàn)圖7，所以所以低壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

7)Yd7接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，按照?qǐng)D8所述的移相向量圖，得到高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

8)Yy8(包括YNyn8等)接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，因?yàn)楦邏簜?cè)的C相電流與低壓側(cè)的a相電流同相，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)得的A相電流要按C相電流進(jìn)行移相，且要消除零序電流，向量圖見(jiàn)圖9，所以低壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

9)Yd9接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，按照?qǐng)D10所述的移相向量圖，得到高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

10)Yy10(包括YNyn10等)接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，因?yàn)楦邏簜?cè)的負(fù)B相電流與低壓側(cè)的a相電流同相，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流要按負(fù)B相電流進(jìn)行移相，且要消除零序電流，向量圖見(jiàn)圖11，所以有：

同理

11)Yd11接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，按照?qǐng)D6所述的移相向量圖，得到高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

12)Yy12(包括YNyn12等)接線變壓器

對(duì)于高壓側(cè)，因?yàn)楦邏簜?cè)的A相電流與低壓側(cè)的a相電流同相，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流要按A相電流進(jìn)行移相，還要消除零序電流，向量圖見(jiàn)圖13，所以高壓側(cè)接入差動(dòng)保護(hù)的A相電流為：

同理

(4)通用移相公式

由上述分析可得到通用移相公式，并采用低壓側(cè)移相。

1)對(duì)于低壓側(cè)因?yàn)橐阈螂娏?，所以有?/p>

2)對(duì)于高壓側(cè)，有通用移相公式

(50-60)式中n為變壓器接線組別鐘點(diǎn)數(shù)1-12。

本發(fā)明變壓器差動(dòng)保護(hù)高壓側(cè)正序順時(shí)針負(fù)序逆時(shí)針補(bǔ)償方法，在微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置或在PLC型變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置中運(yùn)行應(yīng)用。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。