專利名稱：一種基于勵磁變壓器差動保護ct回路接線分析的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)中繼電保護CT回路接線正確性分析方法，尤其涉及一 種對電力系統(tǒng)中勵磁變壓器差動保護CT回路的接線是否正確、合相是否正確進行分析、判 斷并給出錯誤接線類型的分析方法。
背景技術：
對于單個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 為正序或者負序，各相電流二次值相同。根據(jù)二次測量的電流有效值乘以CT變比計算出的 一次電流值與測量回路的一次電流值相同。對于勵磁變壓器差動保護，要計算電源側各相的合成矢量及負荷側各相的合成矢 量。當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 序。同時電源側和負荷側每相的矢量和為零時，即幅值相等、角度相差180°即可判定勵磁 變壓器差動保護CT回路接線是正確的。勵磁變壓器差動保護CT回路接線的正確與否，直接影響供電系統(tǒng)的正常運行。對 繼電保護CT回路接線的正確性及時作出分析、判斷，是變電站新建投運、檢修中必不可少 的重要環(huán)節(jié)，目前勵磁變壓器差動保護CT回路接線正確性分析，主要靠人工進行抓尤其是 主變、母線差動保護CT回路，工作人員要經(jīng)過大量的計算，手工繪制電流向量圖，然后再根 據(jù)計算結果和向量圖得出繼電保護CT回路接線正確性的分析結果。整個分析過程計算量 大，且需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗進行判斷，故存在效率低、誤差大的缺點。傳統(tǒng)人工方法分析 繼電保護CT回路接線正確性的流程如下獲取數(shù)據(jù)獲取勵磁變壓器差動保護CT回路各 繞組各相的電流幅值、相位數(shù)據(jù)及相關參數(shù)。一般通過電力測量儀器獲得(如使用雙鉗伏 安相位表)，將測量的電流幅值、相位數(shù)據(jù)與計量回路的測量值做比較，判斷單個CT回路接 線的正確性。對于雙圈主變，使用雙鉗伏安相位表依次測量高壓側CT及低壓側CT的各相 (A、B、C、N)電流幅值及相位并與根據(jù)測量回路的有功、無功送受情況相比較確定各側CT回 路接線的正確性。計算電流先根據(jù)額定電壓及CT變比計算各側的平衡系數(shù)，然后再根據(jù) 平衡系數(shù)對電流幅值進行換算。調(diào)整相位根據(jù)接線方式對電流相位進行調(diào)整。繪制向量 圖根據(jù)基準電壓、電流幅值、相角等參數(shù)手工繪制向量圖。分析判斷根據(jù)各側經(jīng)過平衡 計算后的電流值以及向量圖判斷CT回路接線正確性，如果接線錯誤需分析錯誤原因及糾 正方法。根據(jù)電源側合成矢量與負荷側合成矢量應該大小相等、方向相反的基本條件判斷 整個差動回路接線是否正確。如果不正確，則由工作人員根據(jù)經(jīng)驗進行判斷，給出糾正方 案，此步?jīng)]有標準的流程，完全由工作人員素質決定，如果沒有經(jīng)驗，那么判斷費時費力，且 對于較復雜的錯誤情況很難判斷出來。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決目前人工情況下對勵磁變壓器差動保護CT回路接線錯誤情況判斷費時 費力、對工作人員要求高的情況，本發(fā)明提供了一種可靠性高、使用安全簡單、操作方便的基于勵磁變壓器差動保護CT回路接線分析判斷方法。本發(fā)明解決上述技術問題的技術解決方案是—種基于勵磁變壓器差動保護CT回路接線分析的方法，其特殊之處在于該方法 包括以下步驟1)獲取勵磁變壓器差動保護線路測量值及參數(shù)、母線差動保護線路測量值及參 數(shù)2)根據(jù)勵磁變壓器參數(shù)對勵磁變壓器差動保護線路測量值進行換算或根據(jù)母線 參數(shù)對母線差動保護線路測量值進行換算，其具體實現(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)計算變壓器各繞組或母線各線路的平衡系數(shù)；2. 3)根據(jù)變壓器各繞組或母線各線路的平衡系數(shù)換算該繞組或該線路的電流有 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 壓轉換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 6)；2. 6)判斷是對勵磁變壓器差動保護線路進行分析還是對母線差動保護線路進行 分析，如果選擇對勵磁變壓器差動保護線路進行分析，則統(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)；如果選擇對母線差動保護線路進行分析，則直接保存換算后 的參數(shù)并轉入步驟3)；3)根據(jù)已經(jīng)換算的勵磁變壓器差動保護各繞組測量值或母線差動保護各線路測 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)進行第一次修正，并進行判斷第一次修正包括參考繞組或線路修正、各繞組 或線路相角平衡修正以及相角正序修正；第一次修正進行完畢之后，判斷接線方式是否正 確？若是，則進行步驟6)；若否，則進行步驟5)；5)生成修正后的電流有效值，并保存滿足正確性條件時的修正值；6)輸出分析結果。上述步驟4)中參考繞組修正的具體實現(xiàn)方式是直接將A相相位設為0°、B相 設為120°、C相設為240°，或根據(jù)其三相電流相位判斷錯誤使用對應的方法進行修正；中 對于某一繞組或線路進行相角平衡修正時，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，則進行修正，如果不是，則不進行修正；其修正的具體實現(xiàn)方式是找出 三相電流中的中間相，即與其他2個夾角為60°的相，然后給中間相相角加180° ；某一繞 組或線路進行相角正序修正時，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，則要進行修正，其修正的具體實現(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，以旋轉角度方式進行修正時，其具體實現(xiàn)修正及判斷過程是以 60°為間隔在一個周期內(nèi)循環(huán)旋轉，每次旋轉一個繞組，一次旋轉60°，每次旋轉后進行一 次正確性判斷，如果滿足正確條件，則執(zhí)行步驟6)；如果不滿足則進行步驟5)繼續(xù)旋轉，直 至滿足正確性條件為止；若所有繞組都依次旋轉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行步驟7)。
本發(fā)明的優(yōu)點如下1)分析結果可靠，準確性大幅提高。本發(fā)明所提供的電力系統(tǒng)繼電保護CT回路的分析方法進行兩次分析，針對每個 CT回路和勵磁變壓器差動CT回路進行判斷，最終形成的分析結果中會給出完善的接線錯 誤情況及糾正方案，無需再人為進行判斷，其分析結果可靠性明顯比傳統(tǒng)的分析方法強，并 且不受工作人員主觀素質以及客觀環(huán)境因素等方面影響，使得分析結果的準確性大幅提
尚O2)操作簡單，安全可靠。本發(fā)明使電力繼電保護CT回路接線分析工作簡單化，只需要進行簡單測量即可 自動分析并給出結果，對工作人員技術水平要求大幅降低。3)有4路電流輸入，最多可同時進行4路電流幅值、相位的測量，最多滿足變壓器 4個電流回路幅值和相位的同時測量，保證了合相時數(shù)據(jù)的準確性，避免了由于測量過程中 負荷發(fā)生變化、穿越功率流向發(fā)生變化而導致的合相結果的錯誤。


為本發(fā)明所提供的接線分析方法的流程示意圖；圖1為本發(fā)明有功、無功送受情況與象限的關系示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種勵磁變壓器差動保護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CT回路接線正確與否的判斷依據(jù)通過測量回路、計量點或者與之相聯(lián)系的變電站取得本回路的有功、無功的送、受 情況，根據(jù)本回路的有功、無功的送受情況、一次電流有效值等確定本設備單元二次正確的 相角和電流的有效值，在測量時需選定一個參考電壓，所測的電流相位是指被測電流相對 于此參考電壓的相位。參考電壓可在測量時由操作者自行選擇。2、根據(jù)獲取的判斷依據(jù)畫出正確的向量圖例如通過計量回路、計量點或者與之相聯(lián)系的變電站取得本回路的有功、無功 的送受情況為(送受情況以母線為基準，流入母線為受、流出母線為送，送為正值、受為負 值)送有功25麗，送無功25麗，那么可以計算出tg Φ = Q/P = 1，那么通過arctg = 1，就 可以得到Φ =45°而且在第一象限內(nèi)，此時如果以Ua為參考電壓，那么Ia的相位角即為 45°，按照正序來畫向量圖，Ib的相位角即為165°，Ic的相位角即為285°。如果有功、無 功的送受情況是送有功25麗，受無功-25麗，那么可以計算出tgct = Q/P = -1，那么通過 arctg-Ι，就可以得到Φ =135°或315°，根據(jù)有功、無功的送受情況，可以看出相位角應 該在第4象限，那么相位角就應該是315°，有功、無功送受情況與象限的關系參見圖1，所 以此時如果以Ua為參考電壓，那么Ia的相位角即為315°，按照正序來畫向量圖，Ib的相 位角即為75°，Ic的相位角即為195°。保護CT 二次電流有效值的計算與計量CT回路的 變比有關，如果兩個CT組別的變比相同，二次電流的有效值就相等或者是將計量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CT組別的變比不同，二次電流的有效值就不相等，需要把計量回路測得的一次電流按照保護回路CT的變比，計算出保護 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了。3、實際測量保護CT回路各相電流的相位和幅值以Ua為參考電壓測得la、lb, Ic的相位角。用相位電壓表測得二次電流的有效 值(此測量值要與測量CT回路測得的一次電流按照保護回路CT的變比，計算出保護回路 的二次電流有效值相等)。以此為依據(jù)繪制出實際的向量圖。4、將實際測量的保護CT回路的向量圖與根據(jù)測量CT回路所得出的正確向量圖相 比較分析、判斷本保護回路CT接線的正確性5、根據(jù)勵磁變壓器及其參數(shù)對勵磁變壓器差動保護CT回路測量值進行換算；6、通過上述工作將勵磁變壓器各側繞組接線錯誤分析、判斷結束，工作人員需要 將錯誤的接線進行改正，改正后重新進行測量，直至接線正確為止，接線改正過程中要注意 常規(guī)主變各側CT回路引出線是不是同名端，要保證是同名端引出。采用各側同相同時測量 的方法，分析、判斷勵磁變壓器差動保護各側合相結果的正確性在進行分析前輸入分析當 中所需要的勵磁變壓器差動保護CT回路合相所需要的參數(shù)。對于勵磁變壓器差動保護CT回路合相包含勵磁變壓器一次繞組接線方式、各繞 組CT變比、各繞組額定電壓、主接線情況及各CT繞組所對應的開關編號(用于繪制向量 圖)；勵磁變壓器各側一次繞組接線方式的差異而引起各側一次電流相位差異的補償，是 否由各側CT接線方式進行糾正補償；輸入所選的參考電壓。最后的分析結果有兩種情況一是接線正確，二是接線錯誤。7.算法基本理論驗證和結論對于勵磁變壓器各側CT回路接線正確性的判斷是以每個回路有功、無功的送受 的實際情況為基礎，所以只要確定了每個回路有功、無功的送受情況就能很方便、直觀的確 定CT回路接線的正確性。在保證了勵磁變壓器各側CT回路接線正確性后，采用各側同相 同時測量的方法來做勵磁變壓器差動保護CT回路的合相，這樣最大程度的保證了勵磁變 壓器各側測量數(shù)值的同時性，保證了勵磁變壓器各側合相分析結果的準確性。從實際情況推導根據(jù)算法推導的結論與實際錯誤情況完全相符合。
權利要求
1.一種基于勵磁變壓器差動保護CT回路接線分析的方法，其特征在于包括以下步驟1)獲取勵磁變壓器差動保護線路測量值及參數(shù)、母線差動保護線路測量值及參數(shù)2)根據(jù)勵磁變壓器參數(shù)對勵磁變壓器差動保護線路測量值進行換算或根據(jù)母線參數(shù) 對母線差動保護線路測量值進行換算，其具體實現(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)計算變壓器各繞組或母線各線路的平衡系數(shù)；2. 3)根據(jù)變壓器各繞組或母線各線路的平衡系數(shù)換算該繞組或該線路的電流有效值；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 換為Ua后再執(zhí)行步驟2. 6)；2. 6)判斷是對勵磁變壓器差動保護線路進行分析還是對母線差動保護線路進行分析， 如果選擇對勵磁變壓器差動保護線路進行分析，則統(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)；如果選擇對母線差動保護線路進行分析，則直接保存換算后的參 數(shù)并轉入步驟3)；3)根據(jù)已經(jīng)換算的勵磁變壓器差動保護各繞組測量值或母線差動保護各線路測量值 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)進行第一次修正，并進行判斷第一次修正包括參考繞組或線路修正、各繞組或線 路相角平衡修正以及相角正序修正；第一次修正進行完畢之后，判斷接線方式是否正確？ 若是，則進行步驟6)；若否，則進行步驟5)；5)生成修正后的電流有效值，并保存滿足正確性條件時的修正值；6)輸出分析結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于勵磁變壓器差動保護CT回路接線分析的方法，其 特征在于所述步驟4)中參考繞組修正的具體實現(xiàn)方式是直接將A相相位設為0°、B相 設為120°、C相設為，或根據(jù)其三相電流相位判斷錯誤使用對應的方法進行修正；中 對于某一繞組或線路進行相角平衡修正時，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，則進行修正，如果不是，則不進行修正；其修正的具體實現(xiàn)方式是找出 三相電流中的中間相，即與其他2個夾角為60°的相，然后給中間相相角加180° ；某一繞 組或線路進行相角正序修正時，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，則要進行修正，其修正的具體實現(xiàn)方式是交換A、B兩相 的相位即可完成修正。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于勵磁變壓器差動保護CT回路接線分析的方法，其特 征在于步驟5)中，以旋轉角度方式進行修正時，其具體實現(xiàn)修正及判斷過程是以60°為 間隔在一個周期內(nèi)循環(huán)旋轉，每次旋轉一個繞組，一次旋轉60°，每次旋轉后進行一次正確 性判斷，如果滿足正確條件，則執(zhí)行步驟6)；如果不滿足則進行步驟幻繼續(xù)旋轉，直至滿足 正確性條件為止；若所有繞組都依次旋轉完畢依然不能滿足正確性條件，即無法判斷接線 是否正確則進行步驟7)。
全文摘要
一種基于勵磁變壓器差動保護CT回路接線分析的方法，包括以下步驟1)繪制本回路正確的向量圖；2)以基準電壓繪制實際測量的向量圖；3)輸出本回路接線正確性分析結果；4)完成所有合相單元接線正確性的測量、判斷；5)獲取勵磁變壓器差動保護各側CT合相所需參數(shù)；6)以基準電壓采用各側同相同時測量的方法繪制勵磁變壓器差動保護回路各側CT所選項的向量圖；7)根據(jù)勵磁變壓器及其參數(shù)對勵磁變壓器差動保護CT回路測量值進行換算；分析、判斷合相分析結果，并輸出分析結果。具有分析結果可靠，準確性大幅提高的優(yōu)點。
文檔編號G01R31/02GK102095992SQ20091031159
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權日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