專利名稱：高壓電抗器差動保護(hù)接線正確性分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)線路的接線分析方法，尤其涉及一種對電力 系統(tǒng)中高壓電抗器差動保護(hù)線路接線正確性分析方法。
背景技術(shù)：
對于一般的差動保護(hù)，要計(jì)算電源側(cè)各相 的合成矢量及負(fù)荷側(cè)各相的合成矢量。 當(dāng)各繞組都滿足相角平衡，即相與相之間相差120°，并且相序相同，均為正序或者負(fù)序。同 時(shí)電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)每相的矢量和為零時(shí)，即幅值相等、角度相差180°即可判定接線是正確 的。傳統(tǒng)人工方法分析繼電保護(hù)線路接線正確性的流程如下1)獲取數(shù)據(jù)獲取變壓器差動保護(hù)線路各繞組各相的電流幅值、相位數(shù)據(jù)及相關(guān) 參數(shù)。一般通過電力測量儀器獲得，如使用雙鉗伏安相位表。對于雙圈變壓器，使用雙鉗伏 安相位表依次測量高壓側(cè)CT及低壓側(cè)CT的各相(A、B、C、N)電流幅值及相位。2)計(jì)算電流先根據(jù)額定電壓(或變壓器變比)及CT變比計(jì)算各側(cè)的平衡系數(shù)， 然后再根據(jù)平衡系數(shù)對電流幅值進(jìn)行換算。3)調(diào)整相位根據(jù)接線方式對電流相位進(jìn)行調(diào)整。4)繪制向量圖根據(jù)電流幅值、相位等參數(shù)手工繪制向量圖。5)分析判斷根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電流值以及向量圖判斷接線正確性，如果接線錯(cuò)誤需 分析糾正方法。根據(jù)電源側(cè)合成矢量與負(fù)荷側(cè)合成矢量應(yīng)該大小相等、方向相反的基本條 件判斷接線是否正確。如果不正確，則由工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，給出糾正方案，此步 沒有標(biāo)準(zhǔn)的流程，完全由工作人員素質(zhì)決定，如果沒有經(jīng)驗(yàn)，那么判斷費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對于較 復(fù)雜的錯(cuò)誤情況很難判斷出來。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)線路接線分析的人工方法，存在下述缺點(diǎn)或不足1、分析結(jié)果可靠性以及準(zhǔn)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(wù)水平的高低、客觀環(huán)境因素等，都會影響分析的準(zhǔn)確性。2、對操作人員的業(yè)務(wù)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，方能判斷出繼電保護(hù)線路接線是否正確，繼而分析出錯(cuò)在哪里、如何修 正。3、工作復(fù)雜程度高，工作效率低。分析判斷過程中數(shù)據(jù)計(jì)算量大，人工操作工作效 率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且在復(fù)雜的操作流程和大量的數(shù)據(jù)計(jì)算過程中，難免發(fā)生錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前人工情況下對繼電保護(hù)線路接線錯(cuò)誤情況判斷時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)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(hù)線路中的接線分析方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種高壓電抗器差動保護(hù)線路接線正確性分析方法，其特殊之處在于該方法包括以下步驟1)獲取差動保護(hù)線路測量值及參數(shù)變壓器差動保護(hù)線路測量值及參數(shù)包含各繞組的電流有效值及相位、變壓器的接 線方式、各繞組CT變比、各繞組額定電壓、各繞組供電方式、各繞組開關(guān)數(shù)量、是否經(jīng)過二 次接線調(diào)整(或CT 二次接線形式)、各繞組編號，以及測量時(shí)所選的參考電壓；由于常規(guī)變 低壓側(cè)沒有二次電壓，故測量時(shí)參考電壓不可選為低壓側(cè)。2)根據(jù)變壓器參數(shù) 對變壓器差動保護(hù)線路測量值進(jìn)行換算，其具體實(shí)現(xiàn)方式是2. 1)用繞組或線路的N相電流修正該繞組或線路的A、B、C相電流；2. 2)計(jì)算變壓器各繞組的平衡系數(shù)；2. 3)根據(jù)變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值；2. 4)將所有電流相位減去用戶輸入的參考相功率角；2. 5)判斷參考電壓是否是Ua，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 6)；如果不是則將參考電 壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 6)；2. 6)統(tǒng)一變壓器的接線方式，然后保存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟3)；3)根據(jù)已經(jīng)換算的主變壓器差動保護(hù)各繞組測量值判斷接線是否正確？如果正 確則執(zhí)行步驟6)；如果不正確則執(zhí)行步驟4)；4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷第一次修正包括參考繞組修正、各繞組相角平 衡修正以及相角正序修正；第一次修正進(jìn)行完畢之后，判斷接線方式是否正確？若是，則進(jìn) 行步驟6)；若否，則進(jìn)行步驟5)；5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷5. 1)修正通過對繞組進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度修正，修正后進(jìn)行步驟5. 2)；5.2)判斷若接線正確則進(jìn)行步驟6)；若接線不正確，則返回步驟5. 1)繼續(xù)進(jìn)行 修正；6)生成修正后的電流有效值，并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；7)輸出分析結(jié)果。 上述步驟5. 2)之后還包括5. 3)如果在步驟5. 1)和步驟5. 2)的循環(huán)過程中對所有繞組都依次旋轉(zhuǎn)了 6次進(jìn) 行修正判斷后依然不能滿足正確性條件，則無法對其進(jìn)行分析直接跳至步驟7)。上述步驟4)中參考繞組修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是直接將A相相位設(shè)為0°、B相設(shè) 為120°、C相設(shè)為240°，或根據(jù)其三相電流相位判斷錯(cuò)誤使用對應(yīng)的方法進(jìn)行修正。上述步驟4)中對于某一繞組或線路進(jìn)行相角平衡修正時(shí)，首先判斷是否有某一 相與其他兩相間的相位都是60° ？如果是，則進(jìn)行修正，如果不是，則不進(jìn)行修正；其修正 的具體實(shí)現(xiàn)方式是找出三相電流中的中間相，即與其他2個(gè)夾角為60°的相，然后給中間 相相角加180°。上述步驟4)中對于某一繞組進(jìn)行相角正序修正時(shí)，首先判斷三相相位中B相相位 是否等于A相相位加120° ？如果是，則不需要修正；如果不是，則要進(jìn)行修正，其修正的具 體實(shí)現(xiàn)方式是交換A、B兩相的相位即可完成修正。上述步驟5)中，以旋轉(zhuǎn)角度方式進(jìn)行修正時(shí)，其具體實(shí)現(xiàn)修正及判斷過程是以 60°為間隔在一個(gè)周期內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)繞組，一次旋轉(zhuǎn)60°，每次旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行一次正確性判斷，如果滿足正確條件，則執(zhí)行步驟6)；如果不滿足則進(jìn)行步驟5)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直 至滿足正確性條件為止；若所有繞組都依次旋轉(zhuǎn)完畢依然不能滿足正確性條件，即無法判 斷接線是否正確則進(jìn)行步驟7)。上述步驟 7)中生成的分析結(jié)果是接線正確、接線錯(cuò)誤或無法判斷。上述步驟7)是輸出分析結(jié)果，如果結(jié)果為接線錯(cuò)誤則進(jìn)一步輸出錯(cuò)誤情況，即將 步驟6)修正后的電流有效值與步驟2)保存的參數(shù)進(jìn)行比較，然后生成分析結(jié)果。上述步驟7)中生成的分析結(jié)果是接線錯(cuò)誤時(shí)，進(jìn)一步輸出各繞組或線路各相的 接線狀態(tài)。上述步驟7)中，根據(jù)輸出的接線狀態(tài)對錯(cuò)誤情況進(jìn)行糾正。對于某繞組而言其各 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(dāng)前B相極性接反、A相與C相接反且當(dāng)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(dāng)前A 相極性接反、B相極性接反、B相與C相接反且當(dāng)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(dāng)前A 相極性接反、C相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、C相極性接反。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、分析結(jié)果可靠，準(zhǔn)確性大幅提高。本發(fā)明所提供的電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)線路的 接線分析方法進(jìn)行兩次修正并進(jìn)行判斷，最終形成的分析結(jié)果中會給出完善的錯(cuò)誤情況及 糾正方案，無需再人為進(jìn)行判斷，其分析結(jié)果可靠性明顯比傳統(tǒng)的分析方法強(qiáng)，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(zhǔn)確性大幅提高。2、操作簡單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護(hù)回路接線分析工作簡單化，只需要 進(jìn)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。
具體實(shí)施例方式在幅值平衡的條件下進(jìn)行算法基本理論驗(yàn)證和輸出結(jié)論此處的驗(yàn)證前提條件是假設(shè)繞組三相幅值平衡。由于加上幅值不平衡的情況，錯(cuò) 誤的可能會很多，不再一一列舉。以下列舉了繞組中所有可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤類型，并根據(jù)該錯(cuò)誤類型隨機(jī)舉例根據(jù)以 上的算法進(jìn)行推導(dǎo)，按輸出的結(jié)果給出結(jié)論，為便于說明，所有的例子認(rèn)為繞組正確時(shí)的向 量圖如圖3，實(shí)際由于功率因數(shù)不為1以及參考相的選擇的不同，相角不一定是這樣的，但 三相的相角差應(yīng)該是120°。舉例假定只有一處繞組有錯(cuò)誤其他繞組接線時(shí)正確的，這個(gè)假 定不影響判斷的結(jié)果，假如有多處錯(cuò)誤的話，實(shí)際要輸出的結(jié)果的過程中判斷的次數(shù)要多 一些，但對于出錯(cuò)的繞組的結(jié)論是相同的。1 一相相位接反，例如某繞組B相極性接反表2所示表權(quán)利要求
1.一種高壓電抗器差動保護(hù)線路接線正確性分析方法，其特征在于該方法包括以下 步驟1)獲取變壓器差動保護(hù)線路測量值及參數(shù)；2)根據(jù)變壓器參數(shù)對變壓器差動保護(hù)線路測量值進(jìn)行換算；3)根據(jù)已經(jīng)換算的差動保護(hù)各繞組測量值判斷接線是否正確？如果正確則執(zhí)行步驟 6)；如果不正確則執(zhí)行步驟4)；4)進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷第一次修正包括參考繞組修正、各繞組相角平衡修 正以及相角正序修正；第一次修正進(jìn)行完畢之后，判斷接線方式是否正確？若是，則進(jìn)行步 驟6)；若否，則進(jìn)行步驟5)；5)進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷5. 1)修正通過對繞組進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度修正，修正后進(jìn)行步驟5. 2)；5.2)判斷若接線正確則進(jìn)行步驟6)；若接線不正確，則返回步驟5. 1)繼續(xù)進(jìn)行修正；6)生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；7)輸出分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于步驟1) 具體為變壓器差動保護(hù)線路測量值及參數(shù)包含各繞組的電流有效值及相位、變壓器的接 線方式、各繞組CT變比、各繞組額定電壓、各繞組供電方式、開關(guān)數(shù)量、是否經(jīng)過二次接線 調(diào)整及各繞組編號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于步驟2) 具體包括以下步驟2. 1)用繞組的N相電流修正該繞組的A、B、C相電流；2. 2)計(jì)算變壓器各繞組的平衡系數(shù)；2. 3)根據(jù)變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值；2. 4)將所有電流相位減去用戶輸入的參考相功率角；2.5)判斷參考電壓是否是fe，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 6)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn) 換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 6)；2. 6)統(tǒng)一變壓器的接線方式，然后保存換算后的參數(shù)并執(zhí)行步驟3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于 所述步驟5. 2)之后還包括5.3)如果在步驟5. 1)和步驟5. 2)的循環(huán)過程中對所有繞組都依次旋轉(zhuǎn)了 6次進(jìn)行修 正判斷后依然不能滿足正確性條件，則無法對其進(jìn)行分析直接跳至步驟7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于所述步 驟4)中參考繞組修正的具體實(shí)現(xiàn)方式是直接將A相相位設(shè)為0°、B相設(shè)為120°、C相 設(shè)為，或根據(jù)其三相電流相位判斷錯(cuò)誤使用對應(yīng)的方法進(jìn)行修正。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于所述步 驟4)中對于某一繞組或線路進(jìn)行相角正序修正時(shí)，首先判斷三相相位中B相相位是否等于 A相相位加120° ？如果是，則不需要修正；如果不是，則要進(jìn)行修正，其修正的具體實(shí)現(xiàn)方 式是交換A、B兩相的相位即可完成修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于所述步 驟5)中，以旋轉(zhuǎn)角度方式進(jìn)行修正時(shí)，其具體實(shí)現(xiàn)修正及判斷過程是以60°為間隔在一 個(gè)周期內(nèi)循環(huán)旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)繞組，一次旋轉(zhuǎn)60°，每次旋轉(zhuǎn)后進(jìn)行一次正確性判斷， 如果滿足正確條件，則執(zhí)行步驟6)；如果不滿足則進(jìn)行步驟5)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至滿足正確性 條件為止；若所有繞組都依次旋轉(zhuǎn)完畢依然不能滿足正確性條件，即無法判斷接線是否正 確則進(jìn)行步驟7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于所述步 驟7)中生成的分析結(jié)果是下列情況之一接線正確，接線錯(cuò)誤或無法判斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于 所述步驟7)是輸出分析結(jié)果，如果結(jié)果為接線錯(cuò)誤則進(jìn)一步輸出錯(cuò)誤情況，即將步驟6)修 正后的電流有效值與步驟2、保存的參數(shù)進(jìn)行比較，然后生成分析結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電力繼電保護(hù)線路中的接線分析方法，其特征在于所述步 驟7)中生成的分析結(jié)果是接線錯(cuò)誤時(shí)，進(jìn)一步輸出各繞組各相的接線狀態(tài)，對于某繞組而 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(dāng)前B相極性接反、A相與C相接反且當(dāng)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(dāng)前A相極 性接反、B相極性接反、B相與C相接反且當(dāng)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(dāng)前A相極 性接反、C相與B相接反且當(dāng)前B相極性接反、C相極性接反。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高壓電抗器差動保護(hù)接線正確性分析方法，該方法主要包括以下步驟根據(jù)已經(jīng)換算的變壓器差動保護(hù)各繞組測量值測量值判斷接線是否正確；進(jìn)行第一次修正，并進(jìn)行判斷；第一次修正進(jìn)行完畢之后，判斷接線方式是否正確；進(jìn)行第二次修正并進(jìn)行判斷；生成修正后的電流有效值并保存滿足正確性條件時(shí)的修正值；輸出分析結(jié)果。本發(fā)明操作過程簡潔易行、安全性好、可靠性高、可廣泛適用于高壓輸電線路和大中型廠礦供配電等場合。
文檔編號G01R31/02GK102095982SQ20091031156
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