专利名称：并联电抗器低频谐振保护的判别法的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统领域，特别涉及电力系统超高压、特高压(750KV及以上)电力主设备的继电保护方法。
背景技术：
继电保护是电力系统的重要组成部分。继电保护的安全运行、实时快速判出故障是性能优劣的重要指标。对于超高压、特高压系统的并联电抗器为控制传输线末端因分布参数电容造成过电压控制，适当的补偿对系统安全运行起关键作用。但是远距离输送电能，负荷变异度很高情况下因雷击、设备投运操作等因素引发低频振荡，危及系统安全运行，这时如能适时改变振荡回路参数、压制谐振点来抑制低频谐振对系统防谐振、安全运行很重要，此时经可靠识判通过操作并联电抗器短时退运是容易抗振的重要方法。系统低频谐振国内、外均有发生，但都未实施投切谐振点抗振，其系统安全运行受到较大影响。
发明内容
本发明的目的是为克服系统低频谐振保护的欠缺之处，提出一种可提高系统安全运行的并联电抗器低频谐振保护的判别法。
本发明的技术解决方案一种并联电抗器低频谐振保护的判别法，其特征在于包括以下步骤(1)采集和计算并联电抗器所在系统的工频、1/2～1/4低频的电压、电流值；(2)对采集和计算得到的参数动态算出比例系数；(3)当Uf1/2～1/4/Uf1、if1/2～1/4/if1比例值为越值数＞K值，判出系统低频谐振；(4)利用GPS技术将对端同步电压判断是否越值UM＜k1Umax；(5)经上述测判确定为系统低频谐振，通过出口回路启动并联电抗器退运操作及可控电抗器电抗量，并联电抗器退运抑制谐振后20～30s再以实时采集系统工频、1/2～/4低频信号，测定低于K值后启动并联电抗器合闸回路，并联电抗器快速复投确保系统安全和端电压的抑制越值。
本发明采用实时测判低频振荡参数方法，使用谐波量动态监测技术，通过GPS实时测得对端电压，采用电力电子操作机构，可以作超高压、特高压并联电抗器后备保护。对抑制系统低频谐振起并键作用，尤其为自动投退及裂芯或磁阀可控电抗器更易实施。
图1为本发明应用于典型电力系统超(特)高压网络并联电抗器运行系统图。
图2为本发明实施监测低频谐振方框图。
具体实施例方式
本发明的并联电抗器低频谐振保护的判别法，即低频参数信号实时监测判定谐振发生的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)采集和计算并联电抗器所在系统的工频、1/2低频～1/4低频电压、电流值；(2)将采得之数确定动态实测比例数Uf1/2～1/4/Uf1，if1/2～1/4/if1，f1为工频，f1/2～1/4为1/2～1/4工频信号；(3)根据系统稳定情况设定启动比例值K，对于线路的不同，负荷量大小的不同，K的整定值也不同。当上述越值大于K，对端电压UM＜k1Umax(k1为安全系数，取0.9～0.95)，Umax为对端电压允许最高值；(4)经上述判据确定为低频谐振越值后，通过出口回路启动并联电抗器退运操作或调动可控回路的电流值。在上述退出运行前须加判输电线路对端电压必须低于0.9～0.95的允许最高电压值；(5)并联电抗器退运以后继续采集系统的工频、1/2～1/4低频信号值，在测定得比例数低于K值启动并联电抗器合闸回路，使并联电抗器投运以确保对端电压的安全值。如为裂芯式或磁阀可控电抗器在消谐后据补偿要求调整直流励磁值及磁阀可控电抗器值。本发明提出了并联电器消除、抑制系统低频谐振的实施例，结合各附图详细说明如下本发明所述并联电抗器低频谐振的消除、抑制办法，其实施例是用于超(特)高压电力系统中，其系统主结线如图1所示其典型的线路—电抗器组构成的系统设备包括输电线路1，线路两侧等效电力系统2、3，其高压母线4、5，其相应的电压互感器6、7，线路两端电压互感器8、9，两端断路器10、11，两侧并联电抗器其首端电流互感器12、13，末端电流互感器14、15，两侧中性点经消谐电抗18、19接地，两侧中性点零序电流互感器16、17。据系统设置如并联电抗器必须单独操作运行操作运行则装断路器20、21。
图1中电力系统设备各元器件的作用分别说明如下(1)输电线路1是并联电抗器补偿对象，也是由它的分布电容产生输电末端过压和操作低频谐振的系统通道。
(2)两侧等效电力系统2、3是输电线路—并联电抗器对应的两端电源和负荷源，也是低频谐振的源点。
(3)两端高压母线4、5是两侧变电站母线，起电源量和负荷量汇集调配作用。
(4)两端母线的电压互感器6、7和输电线路两侧电压互感器8、9为两端运行监测和谐波电压监测点，用于高压变换，其二次额定值为57V(相)、100V(线)。
(5)线路两端断路器10、11可与并联电抗器一体化同步切、合系统，如系统设置非一体化而使并联电抗器专设断路器20、21，则有利于系统单独运行和故障切除投运。
(6)两侧并联电抗器的首、末端电流互感器分别为12、14、及13、15，为两端并联电抗器运行监测和谐波电流监测点，用于电流变换，其二次额定值为1A或5A；并按三相同步运算出3I0突升。
(7)两侧并联电抗器中性点经消谐电抗18、19接地，其中性点电流互感器16、17测得3I0值。中性点消谐电抗18、19对抑制和适量消除系统谐波(经接地消除)有利。
图2为本发明实施监测框图，图中各电气量可与并联电抗器整套保护公用或单独设置，图2中的U1/2-1/4低频电压值、I1/2-1/4低频电流值的实时监测与各相应比值判出低频谐振，与GPS接口同步测定对端电压值后启动并联电抗器的自动投切回路(20、21断路器为最佳操作式)，或经两侧并联电抗器与输电线间的自动调节隔离刀闸实现判定低频谐振后短时自动投切并联电抗器，消除“谐振系统”关键参数。当为裂芯式或磁阀式可控电抗器时，通过直流励磁电流调节铁芯饱和度和晶体磁阀导通度来调节并联电抗器的容量来消谐。
本发明构成并联电抗器低频谐振抑制保护，安装于超(特)高压系统的并联电抗器保护装置中作为后备保护之一，其直流电源(AC)DC/DC、工频及低频信号数采和实时处理由其公用硬件模块和低频信号监测比值回路实施。
权利要求
1.一种并联电抗器低频谐振保护的判别法，其特征在于包括以下步骤(1)采集和计算并联电抗器所在系统的工频、1/2～1/4低频的电压、电流值；(2)对采集和计算得到的参数动态算出比例系数；(3)当Uf1/2～1/4/Uf1、if1/2～1/4/if1比例值为越值数＞K值，判出系统低频谐振；(4)利用GPS技术将对端同步电压判断是否越值UM＜k1Umax；(5)经上述测判确定为系统低频谐振，通过出口回路启动并联电抗器退运操作及可控电抗器电抗量，并联电抗器退运抑制谐振后20～30s再以实时采集系统工频、1/2～/4低频信号，测定低于K值后启动并联电抗器合闸回路，并联电抗器快速复投确保系统安全和端电压的抑制越值。
全文摘要
本发明为超高压及以上特高压电力系统的并联电抗器继电保护方法，属于电力系统领域，包括实时采集和计算并联电抗器所在系统的工频电气量及低频电气量来判出系统发生低频谐振。其中快速、实时采得1/2～1/4低频电压和电流值，实时与工频电压、电流值获取比值与设定启动值K作实时比较，并通过GPS将对端电压值获取决定是否发生低频谐振和可让并联电抗器短时退运。本发明为解决超高压及以上特高压电力系统因输电走廊环境、分布参数电容的特殊性，尤其当负荷变异低载又有设备操作冲击造成系统谐振问题，此时凭并联电抗器的退运制谐抗振，对电力系统安全起较重要的作用。当并联电抗器为裂芯式或磁阀式可控电抗器时，在低频谐振测判越值后通过直流励磁电流调整铁芯饱和度及晶态磁阀器件导通度，改变并联电抗器容量消谐。
文档编号H02H7/00GK1399380SQ0211315
公开日2003年2月26日 申请日期2002年6月2日 优先权日2002年6月2日
发明者沈建石 申请人:国电南京自动化股份有限公司