基於開關位置啟動和封ta的變壓器死區故障繼電保護方法
2023-04-23 23:49:36
基於開關位置啟動和封ta的變壓器死區故障繼電保護方法
【專利摘要】本發明涉及一種基於開關位置啟動和封TA的變壓器死區故障繼電保護方法。該方法在變壓器某側死區故障的跳閘控制中，設定以下條件：條件一，切除變壓器該側斷路器的本側後備保護電流元件起動；條件二，變壓器該側斷路器處於分閘位置；條件三，條件一與條件二滿足，啟動一次脈衝T時間開放保護；條件四，變壓器該側A相或B相或C相電流達到啟動值，或零序電流Io或負序電流I2達到啟動值；當上述條件滿足時，經延時後退出變壓器該側變壓器差動保護TA；當上述任一條件不滿足時，0s接入變壓器該側變壓器差動TA。本發明動作原理簡單、可靠性高、能夠快速切除變壓器各側各種電壓等級死區故障。
【專利說明】基於開關位置啟動和封TA的變壓器死區故障繼電保護方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電力輸配電網絡的控制技術，涉及一種基於開關位置啟動和封TA的變壓器死區故障繼電保護方法。
【背景技術】
[0002]GB/T14285-2006《繼電保護和安全自動裝置技術規程》規定，變壓器應裝設縱聯差動保護作為主保護和反應外部相間短路和接地短路引起變壓器過電流的後備保護等電氣量保護，其中反應相間短路的後備保護有複合電壓過電流保護、相間阻抗保護，反應接地短路的後備保護有零序電流保護、接地阻抗保護。這些後備保護根據不同電壓等級的變壓器和各側電壓等級不同，裝設不同的後備保護，並且一般在變壓器各側均裝設反應外部相間短路和接地短路的後備保護。220kV及以上變壓器保護配置情況在Q / GDW_175《變壓器、高壓並聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規範》有具體規定；I IOkV及以下變壓器保護配置主要在各側裝設兩段反應相間短路的複合電壓過電流保護(若IlOkV中性點一般不接地時，則配置了零序電流保護也一般不用，只使用IlOkV中性點間隙保護；若IlOkV中性點一般接地時，則配置了零序電流保護使用，IlOkV中性點間隙保護停用)。
[0003]所謂變壓器死區故障係指發生在變壓器某一側的斷路器與該側變壓器差動保護使用的電流互感器(以下簡稱TA)之間的短路故障(見圖2)。由於該故障在變壓器縱聯差動保護保護範圍之外，雖然故障側的後備保護或其它保護(如母線保護)動作，跳開變壓器該側斷路器，但故障仍然存在，只有靠變壓器電源側後備保護動作或採用本側後備保護動作聯跳變壓器總出口迴路跳開變壓器電源側斷路器才能最終切除故障，此種情況切除故障時間一般較長；若變壓器為高阻抗變壓器，變壓器電源側後備保護可能由於短路電流達不到啟動定值而不能動作切除故障，只有等到變壓器燒到使短路電流達到並超過該後備保護啟動值才能夠使變壓器電源側後備保護動作切除故障為止。發明專利申請201310165747.8 「變壓器死區故障快速切除的繼電保護方法」中提出了一個判斷死區故障後退出聯變壓器差動保護該側TA，使跳變壓器變壓器差動保護動作跳其他側斷路器的方案。本發明將提出一個改進邏輯電路來完成適應所應用的輸配電網絡的變電所為各種電壓等級的變壓器保護裝置並快速切除變壓器各側各種電壓等級死區故障的繼電保護技術方案。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的問題是，提供一種能夠應用於輸配電網絡為各種電壓等級變電所變壓器保護裝置，動作原理簡單、可靠性高、快速切除變壓器各側各種電壓等級死區故障的繼電保護方法。
[0005]下面給出本發明方法的技術方案。
[0006]在本發明的方法所應用的輸配電網絡的變電所為各種電壓等級的兩繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器或其他變壓器的保護裝置；理論上說，變壓器有幾個運行電壓等級通過斷路器間隔設備(由隔離開關、斷路器、電流互感器等設備組成)與外電路設備相連，只要變壓器某一側斷路器兩旁僅有變壓器這一側有電流互感器(簡稱TA)，而母線側沒有TA，就有幾個變壓器死區故障位置(若斷路器兩側均有TA，則該斷路器迴路就沒有死區故障位置)，即有2個運行電壓等級通過斷路器間隔設備與外電路設備相連，就至少有2個變壓器死區故障位置；有3個運行電壓等級通過斷路器間隔設備與外電路設備相連，就至少有3個變壓器死區故障位置(I個運行電壓等級若有2個斷路器間隔設備，則該運行電壓等級側為2個變壓器死區故障位置)。[0007]為敘述方便，以變壓器其中一個運行電壓等級的斷路器間隔設備發生變壓器死區故障，來描述快速啟動切除該故障的方法，其它電壓等級的變壓器、以及變壓器為兩繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器或其他變壓器，或變壓器各側由其它電壓等級的組合，其方法類似，不再煩述。該斷路器間隔設備由隔離開關、斷路器、TA等設備組成，TA分別有幾組二次繞組，這幾組二次繞組從母線側向變壓器側分別接入變壓器差動保護(後備保護)、母線差動保護、測量計量等二次設備。變壓器套管處還裝設了套管TA。IlOkV及以下變壓器各側後備保護使用的TA是與變壓器差動保護分開的，使用的TA是不同的TA (比如差動保護使用斷路器處TA，而後備保護使用套管TA)，或是TA的不同的二次繞組。其控制方法包括以下控制過程:
[0008]在變壓器某側死區故障的跳閘控制中，設定以下條件:
[0009]條件一，切除變壓器該側斷路器的本側後備保護電流元件起動；
[0010]條件二，變壓器該側斷路器處於分閘位置；
[0011]條件三，條件一與條件二滿足，啟動一次脈衝T時間開放保護(即只開放保護T時間；τ可取300ms，下同)。
[0012]條件四，變壓器該側A相或B相或C相電流Ipmax達到啟動值,或零序電流1或負序電流I2達到啟動值，即≥整定值；
[0013]當上述條件滿足時，經延時t2 (如120ms)後退出變壓器該側變壓器差動保護TA，即變壓器該側電流不參與變壓器差動保護電流計算；當上述任一條件不滿足時，Os接入變壓器該側變壓器差動TA，即變壓器該側電流參與變壓器差動保護電流計算。
[0014]由於變壓器差動保護將故障側電流退出變壓器差動保護電流計算，相當於變壓器差動保護綜合差流由原來為O或很小變為了短路點的短路電流，就使得變壓器差動保護判斷該故障由區外故障判斷為區內故障，變壓器差動保護就動作，跳開變壓器其他斷路器，切除了該故障。
[0015]判斷變壓器該側A相或B相或C相還有電流，可採集變壓器該側差動保護TA電流，該電流定值可按躲過變壓器該側最大負荷電流整定；當變壓器該側為有效接地系統時，零序電流或負序電流定值可按變壓器該側母線接地故障有足夠的靈敏度整定(靈敏係數可取≥3)。
[0016]變壓器某一側電壓等級為35kV及以下系統時，該系統一般為不接地系統或經消弧線圈接地系統，則變壓器該側零序電流判決可不用。若為電阻接地系統，則變壓器該側零序電流判據可使用。
[0017]本發明與現有切除變壓器死區故障的方法相比，具有如下優點:[0018]1.適用於輸配電網絡的變電所為各種電壓等級的兩繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器等變壓器保護裝置的技術方案。
[0019]2.該方法判斷死區故障後採用延時120ms後退出變壓器故障側變壓器差動TA，SP變壓器故障側電流不參與變壓器差動保護電流計算的方法，判據簡單實用；判斷死區故障後，僅延時120ms就快速啟動變壓器差動保護，達到了快速切除該死區故障的目的；
[0020]3.由於判據裡已經有了斷路器分閘位置接點，因此少了斷路器機構動作時間，可以縮短變壓器死區故障的動作時間，加速切除變壓器死區故障；
[0021]4 .增加了短時間開放保護的T時間迴路，增強了該變壓器死區故障保護的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明方法實施例的變壓器某一側死區故障啟動退出變壓器該側變壓器差動TA邏輯圖；
[0023]圖2是現有220kV變電所部分一次主接線圖。
[0024]圖1中符號說明如下:
[0025]
【權利要求】
1.一種基於開關位置啟動和封TA的變壓器死區故障繼電保護方法，其特徵是: 在變壓器某側死區故障的跳閘控制中，設定以下條件， 條件一，切除變壓器該側斷路器的本側後備保護電流元件起動； 條件二，變壓器該側斷路器處於分閘位置； 條件三，條件一與條件二滿足，啟動一次脈衝T時間開放保護； 條件四，變壓器該側A相或B相或C相電流Ipmax達到啟動值,或 零序電流1或負序電流I2達到啟動值，即≥整定值； 當上述條件滿足時，經延時後退出變壓器該側變壓器差動保護TA，即變壓器該側電流不參與變壓器差動保護電流計算；當上述任一條件不滿足時，Os接入變壓器該側變壓器差動TA，即變壓器該側電流參與變壓器差動保護電流計算。
【文檔編號】H02H7/045GK103683200SQ201310641675
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】湯大海, 侯喆, 龍峰, 曹斌 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司鎮江供電公司, 國電南瑞科技股份有限公司