基於繞組電阻特性的變壓器繞組故障繼電保護方法
2023-12-10 23:55:12 2
基於繞組電阻特性的變壓器繞組故障繼電保護方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於繞組電阻特性的變壓器繞組故障繼電保護方法。本發明分別計算變壓器兩組Y側的零序電壓和零序電流，分別將變壓器兩組Y側的零序電壓和零序電流按對應變比折算到變壓器△側，將變壓器兩組Y側繞組參數按對應變比折算到變壓器△側，計算變壓器三側繞組的電壓向量，計算變壓器電流矩陣，然後計算變壓器三側繞組的電阻矩陣並與整定門檻值構成變壓器分側繞組故障繼電保護判據。本發明方法利用變壓器三側繞組電阻特性實現三相三繞組變壓器分側繞組故障繼電保護，動作性能不受變壓器勵磁電流、過渡電阻和負荷電流的影響，動作性能準確可靠，實現三相三繞組變壓器分側繞組故障跳開對應側斷路器，有效防止故障範圍擴大。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統繼電保護【技術領域】，具體地說是涉及一種基於繞組電阻特性 的變壓器繞組故障繼電保護方法。 基於繞組電阻特性的變壓器繞組故障繼電保護方法
【背景技術】
[0002] 電力系統廣泛應用的220kV變壓器通常採用三相三繞組變壓器。為了保證相電勢 接近於正弦波，為三次諧波提供通路，三相三繞組變壓器必有一組繞組採用三角形接線，因 此其接線方式為Λ Λ/Υ接線。
[0003] 電流差動保護是變壓器的主保護，為使正常運行時電流差動量為零，需將變壓器 兩組Υ側電流換算到Λ側或將Λ側電流換算到兩組Υ側，以消除不平衡電流。為了消除不 平衡電流，目前主要採用將兩組Υ側電流換算到Λ側的電流補償方式和將Λ側電流換算到 兩組Υ側的電流補償方式，但這兩種變換方式變換後的電流差動量都不能正確反應變壓器 勵磁電流的影響，造成作為變壓器主保護的電流差動保護動作可靠性受影響，也使得利用 二次諧波判別勵磁湧流和短路故障的方法可靠性不高。
[0004] 電流差動保護的保護判據是基於基爾霍夫電流定理提出，將三相三繞組變壓器看 做一個整體進行故障檢測。由於220kV三相三繞組變壓器的220kV側與500kV電網相連， 220kV三相三繞組變壓器的110kV側與110kV電網相連，220kV三相三繞組變壓器的10kV 側與10kV配電網相連，當電流差動保護檢測到三相三繞組變壓器發生故障，則將三相三繞 組變壓器三側斷路器全部跳開，這種保護跳閘方式會對各電壓等級電網造成較大衝擊，不 利於電網安全穩定運行，同時也造成10kV配電網非計劃停電，影響社會工農業正常生產。
【發明內容】
[0005] 為了實現三相三繞組變壓器分側繞組故障跳開對應側斷路器，有效防止故障範圍 擴大，本發明提供一種動作性能不受勵磁電流、過渡電阻和負荷電流影響的基於繞組電阻 特性變壓器繞組故障繼電保護方法。
[0006] 本發明解決其技術問題的所採用的技術方案是：
[0007] 基於繞組電阻特性的變壓器繞組故障繼電保護方法，它包括如下依序步驟：
[0008] (1)保護裝置測量變壓器兩組Y側的三相繞組電壓ua2、ub2、u e2和1133、11133、11。3,測量 變壓器兩組Y側的三相繞組電流i a2、ib2、1。2和ia3、ib3、1。 3，測量變壓器Λ側的環流iD;
[0009] (2)保護裝置計算變壓器兩組Y側的零序電壓
【權利要求】
1.基於繞組電阻特性的變壓器繞組故障繼電保護方法，其特徵在於：包括如下依序步 驟： ⑴保護裝置測量變壓器兩組Y側的三相繞組電壓Ua2、ub2、11。2和u a3、ub3、11。3，測量變壓 器兩組Y側的三相繞組電流ia2、ib2、1。2和ia3、i b3、1。3，測量變壓器Λ側的環流iD; (2) 保護裝置計算變壓器兩組Y側的零序電壓
印 零序電流
(3) 保護裝置計算變壓器三側繞組的電壓向量：
其中，
分別表示變壓器兩組Y側的零序電壓如、U(l3按變比 折算到Λ側的零序電壓
，分別表示變壓器兩組Υ側的零序電流'、 ic?按變比折算到Λ側的零序電流
，，分別表示變壓器兩組Υ側 繞組自漏磁通對應的漏電感L2、L3按變比的平方折算到Λ側的漏電感；Q為變壓器Λ側 繞組自漏磁通對應的漏電感叫為變壓器Λ側繞組匝數；η2、η3為變壓器兩組Υ側繞組匝 數；
表示變壓器Λ側環流iD的導數；
表示的導數：
.表示Μ的導數；
b3 ,表示變壓器兩組Υ側的互漏磁通對應的漏電感m23按變比的平方折算 到Λ側的漏電感；
，表示變壓器Λ側與兩組Υ側的互漏磁 通對應的漏電感m12、m13按變比的平方折算到Λ側的漏電感； (4) 保護裝置計算變壓器電流矩陣
(5) 保護裝置計算變壓器三側繞組的電阻矩罔
其中，^為變壓器Λ側的電阻；r' 2、r' 3分別表示變壓器兩組Y側的電阻按變比折算 到Λ側的電阻； (6)保護裝置判斷ri>rlsrt是否成立，若成立，則判斷變壓器Λ側繞組發生故障，跳開變 壓器Λ側的斷路器；保護裝置判斷r' 2>r2set是否成立，若成立，則判斷r' 2對應的變壓器 Y側繞組發生故障，跳開r' 2對應的變壓器Y側的斷路器；保護裝置判斷r' 3>r3set是否成 立，若成立，則判斷r' 3對應的變壓器Y側繞組發生故障，跳開r' 3對應的變壓器Y側的 斷路器；其中，rlsrt為整定門檻值；r2srt為整定門檻值；r 3srt為整定門檻值。
【文檔編號】H02H7/04GK104052024SQ201410325824
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】曾惠敏 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司檢修分公司