專利名稱：勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)ct回路接線分析方法
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)CT回路接線正確性分析方法，尤其涉及一 種對(duì)電力系統(tǒng)中勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路的接線是否正確、合相是否正確進(jìn)行分析、判 斷并給出錯(cuò)誤接線類型的分析方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于單個(gè)CT回路接線的正確性要滿足相與相之間相差120°，并且相序相同，均 為正序或者負(fù)序，各相電流二次值相同。根據(jù)二次測(cè)量的電流有效值乘以CT變比計(jì)算出的 一次電流值與測(cè)量回路的一次電流值相同。對(duì)于勵(lì)磁變壓器差動(dòng)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°即可判定勵(lì)磁 變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線是正確的。勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線的正確與否，直接影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì) 繼電保護(hù)CT回路接線的正確性及時(shí)作出分析、判斷，是變電站新建投運(yùn)、檢修中必不可少 的重要環(huán)節(jié)，目前勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線正確性分析，主要靠人工進(jìn)行抓尤其是 主變、母線差動(dòng)保護(hù)CT回路，工作人員要經(jīng)過(guò)大量的計(jì)算，手工繪制電流向量圖，然后再根 據(jù)計(jì)算結(jié)果和向量圖得出繼電保護(hù)CT回路接線正確性的分析結(jié)果。整個(gè)分析過(guò)程計(jì)算量 大，且需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，故存在效率低、誤差大的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)人工方法分析 繼電保護(hù)CT回路接線正確性的流程如下1)獲取數(shù)據(jù)獲取勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回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(guò)電力測(cè)量?jī)x器獲得(如使用雙鉗伏安相位表)，將測(cè)量的電流幅值、 相位數(shù)據(jù)與計(jì)量回路的測(cè)量值做比較，判斷單個(gè)CT回路接線的正確性。對(duì)于雙圈主變，使 用雙鉗伏安相位表依次測(cè)量高壓側(cè)CT及低壓側(cè)CT的各相(A、B、C、N)電流幅值及相位并 與根據(jù)測(cè)量回路的有功、無(wú)功送受情況相比較確定各側(cè)CT回路接線的正確性。2)計(jì)算電流先根據(jù)額定電壓及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(duì)電流幅值進(jìn)行換算。3)調(diào)整相位根據(jù)接線方式對(duì)電流相位進(jìn)行調(diào)整。4)繪制向量圖根據(jù)基準(zhǔn)電壓、電流幅值、相角等參數(shù)手工繪制向量圖。5)分析判斷根據(jù)各側(cè)經(jīng)過(guò)平衡計(jì)算后的電流值以及向量圖判斷CT回路接線正 確性，如果接線錯(cuò)誤需分析錯(cuò)誤原因及糾正方法。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整個(gè)差動(dòng)回路接線是否正確。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?jīng)]有標(biāo)準(zhǔn)的流程，完全由工作人員素質(zhì)決 定，如果沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，那么判斷費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對(duì)于較復(fù)雜的錯(cuò)誤情況很難判斷出來(lái)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前人工情況下對(duì)勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線錯(cuò)誤情況判斷費(fèi)時(shí) 費(fèi)力、對(duì)工作人員要求高的情況，本發(fā)明提供了一種可靠性高、使用安全簡(jiǎn)單、操作方便的 勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線正確與否的分析判斷方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)解決方案是勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，其特殊之處在于該方法包括以下步驟繪制本回路正確的向量圖收集本回路有功、無(wú)功的送、受情況；根據(jù)步驟1. 1)有功、無(wú)功的送、受情況以基準(zhǔn)電壓繪制本回路正確的向量圖；2)以基準(zhǔn)電壓繪制實(shí)際測(cè)量的向量圖；3)輸出本回路接線正確性分析結(jié)果3. 1)將步驟1)所得正確的向量圖與步驟2)所得實(shí)際測(cè)量的向量圖進(jìn)行比較以判 斷接線的正確性；3. 2)若判斷得接線接線結(jié)果錯(cuò)誤則按照分析、判斷結(jié)果改正接線；3. 3)若判斷得接線接線結(jié)果正確則輸出本回路接線正確性分析結(jié)果；4)完成所有合相單元接線正確性的測(cè)量、判斷；5)獲取勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)CT合相所需參數(shù)；6)以基準(zhǔn)電壓采用各側(cè)同相同時(shí)測(cè)量的方法繪制勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)回路各側(cè) CT所選項(xiàng)的向量圖；7)根據(jù)勵(lì)磁變壓器及其參數(shù)對(duì)勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路測(cè)量值進(jìn)行換算。8)分析、判斷合相分析結(jié)果，并輸出分析結(jié)果8. 1)若合相分析結(jié)果錯(cuò)誤則根據(jù)分析結(jié)果檢查CT引出極性及變化；8. 2)若合相分析結(jié)果正確則輸出勵(lì)磁變壓器合相正確性分析結(jié)果。以上所述步驟幻的具體實(shí)現(xiàn)方法是5. 1)計(jì)算勵(lì)磁變壓器各繞組的平衡系數(shù)；5. 2)根據(jù)勵(lì)磁變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值；5. 3)將所有電流相位減去以計(jì)量回路為參考的相功率角；5. 4)判斷參考電壓是否是fe，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 5)；如果不是則將參考電 壓轉(zhuǎn)換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 5)；5. 5)如果是對(duì)勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路進(jìn)行分析，則要進(jìn)行由于勵(lì)磁變壓器 各側(cè)一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差異的補(bǔ)償，然后保存換算后的參 數(shù)并執(zhí)行步驟6)。以上所述步驟5. 1)中對(duì)于勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)的平衡系數(shù)的計(jì)算方法是5. 1. 1)計(jì)算各繞組的二次額定電流；公式一iW^CJi根據(jù)公式一有則有公式二 le^i^f^C.iWxN其中，S是勵(lì)磁變壓器的容量；
U是繞組一次側(cè)額定線電壓；I是繞組一次側(cè)額定電流；Ie是繞組二次額定電流；Nct是繞組CT變比。根據(jù)上述公式二計(jì)算各繞組的二次額定電流。5. 1. 2)設(shè)各繞組一次額定電流最大的一項(xiàng)的平衡系數(shù)為1，折算其他繞組的平衡 系數(shù)；5. 1.3)平衡系數(shù)應(yīng)該小于等于4，如果各側(cè)平衡系數(shù)中有大于4的，那么將其設(shè)為 4，再將其他繞組的平衡系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。上述步驟5. 2)中勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)平衡系數(shù)的計(jì)算方法是以雙圈變?yōu)槔?，根?jù)公式二有其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流；是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile是低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比。以高壓側(cè)為基準(zhǔn)，計(jì)算其他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓 側(cè)平衡系數(shù) Kl = (Uh X Nhct)/(Ul X Nlct)。同理可計(jì)算三圈變或其它情況時(shí)各繞組的平衡系數(shù)。以上所述步驟3. 2)中，根據(jù)輸出的接線狀態(tài)對(duì)錯(cuò)誤情況進(jìn)行糾正。對(duì)于某繞組或 連接單元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)如下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)繼電保護(hù)CT回路的分析方法進(jìn)行兩次分析，針對(duì)每個(gè) CT回路和勵(lì)磁變壓器差動(dòng)CT回路進(jìn)行判斷，最終形成的分析結(jié)果中會(huì)給出完善的接線錯(cuò) 誤情況及糾正方案，無(wú)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
尚O2)操作簡(jiǎn)單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護(hù)CT回路接線分析工作簡(jiǎn)單化，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單測(cè)量即可 自動(dòng)分析并給出結(jié)果，對(duì)工作人員技術(shù)水平要求大幅降低。3)有4路電流輸入，最多可同時(shí)進(jìn)行4路電流幅值、相位的測(cè)量，最多滿足變壓器4個(gè)電流回路幅值和相位的同時(shí)測(cè)量，保證了合相時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，避免了由于測(cè)量過(guò)程中 負(fù)荷發(fā)生變化、穿越功率流向發(fā)生變化而導(dǎo)致的合相結(jié)果的錯(cuò)誤。


圖1為本發(fā)明有功、無(wú)功送受情況與象限的關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線正確與否分析方法接線分析 的具體流程如下1、獲取判斷保護(hù)CT回路接線正確與否的判斷依據(jù)通過(guò)測(cè)量回路、計(jì)量點(diǎn)或者與之相聯(lián)系的變電站取得本回路的有功、無(wú)功的送、受 情況，根據(jù)本回路的有功、無(wú)功的送受情況、一次電流有效值等確定本設(shè)備單元二次正確的 相角和電流的有效值，在測(cè)量時(shí)需選定一個(gè)參考電壓，所測(cè)的電流相位是指被測(cè)電流相對(duì) 于此參考電壓的相位。參考電壓可在測(cè)量時(shí)由操作者自行選擇。2、根據(jù)獲取的判斷依據(jù)畫(huà)出正確的向量圖例如通過(guò)計(jì)量回路、計(jì)量點(diǎn)或者與之相聯(lián)系的變電站取得本回路的有功、無(wú)功 的送受情況為(送受情況以母線為基準(zhǔn)，流入母線為受、流出母線為送，送為正值、受為負(fù) 值)送有功25麗，送無(wú)功25麗，那么可以計(jì)算出tg Φ = Q/P = 1，那么通過(guò)arctg= 1，就 可以得到Φ =45°而且在第一象限內(nèi)，此時(shí)如果以fe為參考電壓，那么Ia的相位角即為 45°，按照正序來(lái)畫(huà)向量圖，Ib的相位角即為165°，Ic的相位角即為觀5°。如果有功、無(wú) 功的送受情況是送有功25麗，受無(wú)功-25麗，那么可以計(jì)算出tgct = Q/P = -1，那么通過(guò) arctg-Ι，就可以得到Φ = 135°或315°，根據(jù)有功、無(wú)功的送受情況，可以看出相位角應(yīng) 該在第4象限，那么相位角就應(yīng)該是315°，有功、無(wú)功送受情況與象限的關(guān)系參見(jiàn)圖2，所 以此時(shí)如果以fe為參考電壓，那么Ia的相位角即為315°，按照正序來(lái)畫(huà)向量圖，Λ的相 位角即為75°，Ic的相位角即為195°。保護(hù)CT 二次電流有效值的計(jì)算與計(jì)量CT回路的 變比有關(guān)，如果兩個(gè)CT組別的變比相同，二次電流的有效值就相等或者是將計(jì)量CT回路的 一次電流按照變比折算后的二次電流有效值相等。如果兩個(gè)CT組別的變比不同，二次電流 的有效值就不相等，需要把計(jì)量回路測(cè)得的一次電流按照保護(hù)回路CT的變比，計(jì)算出保護(hù) 回路的二次電流有效值。在相角和幅值確定后，正確的向量圖就可以繪制出來(lái)了。3、實(shí)際測(cè)量保護(hù)CT回路各相電流的相位和幅值以Ua為參考電壓測(cè)得la、lb, Ic的相位角。用相位電壓表測(cè)得二次電流的有效 值(此測(cè)量值要與測(cè)量CT回路測(cè)得的一次電流按照保護(hù)回路CT的變比，計(jì)算出保護(hù)回路 的二次電流有效值相等)。以此為依據(jù)繪制出實(shí)際的向量圖。4、將實(shí)際測(cè)量的保護(hù)CT回路的向量圖與根據(jù)測(cè)量CT回路所得出的正確向量圖相 比較分析、判斷本保護(hù)回路CT接線的正確性錯(cuò)誤的接線種類參見(jiàn)表1
權(quán)利要求
1.一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，其特征在于包括以下步驟1)繪制本回路正確的向量圖收集本回路有功、無(wú)功的送、受情況；根據(jù)有功、無(wú)功的 送、受情況以基準(zhǔn)電壓繪制本回路正確的向量圖；2)以基準(zhǔn)電壓繪制實(shí)際測(cè)量的向量圖；3)完成所有合相單元接線正確性的測(cè)量、判斷；4)獲取勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)CT合相所需參數(shù)；5)以基準(zhǔn)電壓采用各側(cè)同相同時(shí)測(cè)量的方法繪制勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)回路各側(cè)CT所 選項(xiàng)的向量圖；6)根據(jù)勵(lì)磁變壓器及其參數(shù)對(duì)勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路測(cè)量值進(jìn)行換算；7)分析、判斷合相分析結(jié)果，并輸出分析結(jié)果7. 1)若合相分析結(jié)果錯(cuò)誤則根據(jù)分析結(jié)果檢查CT引出極性及變化； 7. 2)若合相分析結(jié)果正確則輸出勵(lì)磁變壓器合相正確性分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，其特征在 于以上所述步驟5)的具體實(shí)現(xiàn)方法是5. 1)計(jì)算勵(lì)磁變壓器各繞組的平衡系數(shù)；5. 2)根據(jù)勵(lì)磁變壓器各繞組的平衡系數(shù)換算該繞組的電流有效值； 5. 3)將所有電流相位減去以計(jì)量回路為參考的相功率角；5.4)判斷參考電壓是否是fe，如果是則直接執(zhí)行步驟2. 5)；如果不是則將參考電壓轉(zhuǎn) 換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 5)；5. 5)如果是對(duì)勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路進(jìn)行分析，則要進(jìn)行由于勵(lì)磁變壓器各側(cè) 一次繞組接線方式的差異而引起各側(cè)一次電流相位差異的補(bǔ)償，然后保存換算后的參數(shù)并 執(zhí)行步驟6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，其特征在 于所述步驟5. 1)中對(duì)于勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)的平衡系數(shù)的計(jì)算方法是5. 1. 1)計(jì)算各繞組的二次額定電流； 公式 一 3 ILJ3根據(jù)公式一有 “5S=^3>ijMGfsXl則有公式二 I其中，S是勵(lì)磁變壓器的容量； U是繞組一次側(cè)額定線電壓； I是繞組一次側(cè)額定電流； Ie是繞組二次額定電流； Nct是繞組CT變比；根據(jù)上述公式二計(jì)算各繞組的二次額定電流；5. 1.2)設(shè)各繞組一次額定電流最大的一項(xiàng)的平衡系數(shù)為1，折算其他繞組的平衡系數(shù)；5. 1. 3)平衡系數(shù)應(yīng)該小于等于4，如果各側(cè)平衡系數(shù)中有大于4的，那么將其設(shè)為4，再 將其他繞組的平衡系數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，其特征在于所述步驟5. 2)中勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)平衡系數(shù)的計(jì)算方法是 以雙圈變?yōu)槔?，根?jù)公式二有其中，Ihe是高壓側(cè)額定電流；是高壓側(cè)額定電壓；Nhct是高壓側(cè)CT變比；Ile是 低壓側(cè)額定電流；Ul是低壓側(cè)額定電壓；Nlct是低壓側(cè)CT變比；以高壓側(cè)為基準(zhǔn)，計(jì)算其 他繞組的平衡系數(shù)，即設(shè)高壓側(cè)平衡系數(shù)Kh為1，則低壓側(cè)平衡系數(shù)Kl = (UhXNhct)/ (UlXNlct)；同理可計(jì)算三圈變或其它情況時(shí)各繞組的平衡系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，其特征在 于根據(jù)輸出的接線狀態(tài)對(duì)錯(cuò)誤情況進(jìn)行糾正。對(duì)于某繞組或連接單元而言其各相的接線 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
一種勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路接線分析方法，包括以下步驟1)繪制本回路正確的向量圖；2)以基準(zhǔn)電壓繪制實(shí)際測(cè)量的向量圖；3)輸出本回路接線正確性分析結(jié)果；4)完成所有合相單元接線正確性的測(cè)量、判斷；5)獲取勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)CT合相所需參數(shù)；6)以基準(zhǔn)電壓采用各側(cè)同相同時(shí)測(cè)量的方法繪制勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)回路各側(cè)CT所選項(xiàng)的向量圖；7)根據(jù)勵(lì)磁變壓器及其參數(shù)對(duì)勵(lì)磁變壓器差動(dòng)保護(hù)CT回路測(cè)量值進(jìn)行換算；分析、判斷合相分析結(jié)果，并輸出分析結(jié)果。具有分析結(jié)果可靠，準(zhǔn)確性大幅提高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK102095971SQ20091031153
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)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(qǐng)人:西安愛(ài)邦電氣有限公司