一种防加速距离误动的方法和装置与流程

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种防加速距离误动的方法和装置。

背景技术：

在电力系统的运行过程中，架空线路故障大都是瞬时性故障，如由雷电引起的绝缘子表面闪络、大风引起的短时碰线、由于鸟类或树枝等物掉落在导线上引起的短路等，这种故障在线路被继电保护迅速动作控制断路器断开后，故障点的绝缘水平可自行恢复，故障消失。此时，如果把断开的线路断路器重新合上，就能够恢复正常的供电，如果断路器重新合上之后故障没有消除，那么该故障为永久性故障，断路器再断开，即继电保护后加速动作。

距离保护是反应保护安装处至故障点的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。测量保护安装处至故障点的距离，实际上是根据测量保护安装处至故障点之间的阻抗大小确定的，因此这种保护又称为阻抗保护。距离保护的保护是有一定范围的，如果故障出现在该距离保护的范围内，则该保护动作。

但是当线路中的变压器产生励磁涌流时，能够造成线路阻抗的测量值减小，在重合闸或者手动合闸时就会导致加速距离误动，从而使测量阻抗进入距离三段保护。期刊《吉林电力》的第37卷第1期记载了一篇名为“变压器励磁涌流的危害及防止措施”的论文，对变压器励磁涌流造成配电线路误动作进行了详细介绍。但是该论文没有介绍如何判断线路中的变压器是否产生了励磁涌流，所以不能防止由于线路中变压器励磁涌流造成的加速距离误动作。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防加速距离误动的方法和装置，用于解决现有技术中由于线路中存在励磁涌流而造成的加速距离误动作的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种防加速距离误动的方法，包括当手合或重合某相的断路器时，判断该相是否满足原始值判据、微分值判据或电压判据；如果满足，则该相的加速距离开放的步骤；

所述原始判据的判别条件为：

当时，采样点数量m1＞n1；并且

当时，采样点数量m2＞n2；

其中为该相电流采样点的幅值，为该相电流在第一设定时间内最大的采样值，k1和k2为对应的系数，均大于0小于1，且k2＞k1；n1为第一低门槛的数量，n2为第一高门槛的数量；

所述微分值判据的判别条件为：

当时，采样点数量z1＞s1；并且

当时，采样点的数量z2＞s2；

其中为该相电流微分后的幅值；为该相电流微分后在第二设定时间内的最大值，l1和l2为对应的系数，均大于0小于1，且l2＞l1，s1为第二低门槛的数量，s2为第二高门槛的数量；

所述电压判据的判别条件为：

该相的相电压并且该相与其他相之间的相间电压

进一步的，所述第一设定时间和第二设定时间均为对应的一个采用周期，k1和k2分别为0.2和0.5，l1和l2分别为0.2和0.5，n1和n2分别为18和13，s1和s2分别为19和13，x和y分别为40和70。

一种防加速距离误动的装置，包括当手合或重合某相的断路器时，判断该相是否满足原始值判据、微分值判据或电压判据；如果满足，则该相的加速距离开放的模块；

所述原始判据的判别条件为：

当时，采样点数量m1＞n1；并且

当时，采样点数量m2＞n2；

其中为该相电流采样点的幅值，为该相电在第一设定时间内最大的采样值，k1和k2为对应的系数，均大于0小于1，且k2＞k1；n1为第一低门槛的数量，n2为第一高门槛的数量；

所述微分值判据的判别条件为：

当时，采样点数量z1＞s1；并且

当时，采样点的数量z2＞s2；

其中为该相电流微分后的幅值；为该相电流微分后在第二设定时间内的最大值，l1和l2为对应的系数，均大于0小于1，且l2＞l1，s1为第二低门槛的数量，s2为第二高门槛的数量；

所述电压判据的判别条件为：

该相的相电压并且该相与其他相之间的相间电压

进一步的，所述第一设定时间和第二设定时间均为对应的一个采用周期，k1和k2分别为0.2和0.5，l1和l2分别为0.2和0.5，n1和n2分别为18和13，s1和s2分别为19和13，x和y分别为40和70。

本发明的有益效果是：本发明所提供的技术方案，在手合或重合断路器时，采用了原始值判据、微分值判据和电压判据，判断是否要开放加速距离。当线路中由于变压器的励磁涌流而使阻抗减小时，不能满足这三种判据，即使某相检测到有故障存在，加速距离也不开放，因此不会造成加速距离的误动作。本发明所提供的技术方案，判断加速距离是否动作的方式比较简单，并且判断的依据是线路中实际的电压量和电流量，所以判断结果更加准确。

附图说明

图1为实施例中带变压器的运行线路示意图；

图2为实施例中各判据的逻辑图；

图3为实施例中励磁涌流的波形；

图4为实施例中对防加速距离误动方法验证的示意图。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种防加速距离误动的方法和装置，用于解决现有技术中由于线路中存在励磁涌流而造成的加速距离误动作的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

方法实施例：

一种防加速距离误动的方法，当手合或重合某相的断路器时，判断该相是否满足原始值判据、微分值判据或电压判据；如果满足，则该相的加速距离开放；

所述原始判据的判别条件为：

当时，采样点数量m1＞n1；并且

当时，采样点数量m2＞n2；

其中为该相电流采样点的幅值，为该相电流在第一设定时间内最大的采样值，k1和k2为对应的系数，均大于0小于1，且k2＞k1；n1为第一低门槛的数量，n2为第一高门槛的数量；

所述微分值判据的判别条件为：

当时，采样点数量z1＞s1；并且

当时，采样点的数量z2＞s2；

其中为该相电流微分后的幅值；为该相电流微分后第二设定时间内的最大值，l1和l2为对应的系数，均大于0小于1，且l2＞l1，s1为第二低门槛的数量，s2为第二高门槛的数量；

所述电压判据的判别条件为：

该相的相电压并且该相与其他相之间的相间电压

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

防加速距离误动方法实施例

本实施例提供一种防加速距离误动的方法，适用于带变压器的运行线路，是通过在线路保护装置的程序中，创建判断各相线路中是否开放加速距离的判据，从而保证加速距离动作的正确性。

带变压器运行的线路如图1所示，其中ta1、ta2和ta3分别为三个电流互感器，用于检测线路的三相电流；tv1、tv2和tv3分别为三个电压互感器，用于检测线路的三相电压。

本实施例所提供的是否开放加速距离的判据，包括原始值判据、微分值判据和电压判据，在手合或者自动重合与变压器时，如果某相满足其中一个判据，则开放该相的加速距离，否则不开放该相的加速距离，判断逻辑如图2所示，各判据如下：

原始值判据：

本判据的判别条件是：

当时，采样点数量m1＞n1；并且

当时，采样点数量m2＞n2；

其中为该相电流采样点的幅值，为该相电流一周波内最大的采样值，k1和k2为对应的系数，均大于0小于1，且k2＞k1；n1为第一低门槛的数量，n2为第一高门槛的数量。上述判别条件中的k1、k2、n1和n2都是根据实际的检测需求确定的，在本实施例中，k1和k2分别取值0.2和0.5，n1取值18，n2取值12。

如果该相线路中没有出现故障，则该相手合或重合于变压器，在励磁涌流波形直流分量较小的情况下，线路中的电流不能够满足本判据的判别条件，所以加速距离不开放。但是如果该相线路中出现故障时，即该相手合或重合于故障时，能够满足本判据，所以该相的加速距离开放。

微分值判据：

当时，采样点的数量z1＞s1，并且

当时，采样点的数量z2＞s2；

其中为该相电流微分后的幅值；为该相电流微分后一周内的最大值，l1和l2为对应的系数，均大于0小于1，且l2＞l1，s1为第二低门槛的数量，s2为第二高门槛的数量；上述判别条件中的l1、l2、s1和s2都是根据实际的检测需求确定的，在本实施例中，l1和l2分别取值0.2和0.5，s1取值19，s2取值13。

如果该相线路中没有出现故障，则该相手合或重合于变压器，在励磁涌流波形直流分量较大的情况下，线路中的电流不能够满足本判据的判别条件，所以不开放该相的加速距离。如果该相线路中出现故障时，即该相手合或重合于故障时，能够满足本判据，所以开放该相的加速距离。

电压判据：相电压该相与其他相之间的相间电压

本判据中的x和y需要根据各相的额定电压以及各相之间的相间电压确定，在本实施例中，x取值40，y取值70。

如果线路中没有出现故障时，即手合或重合于变压器时，电压变化不大，接近于正常电压，不能满足本判据，此时不开放该相的加速距离。如果该相的线路上出现故障时，该相的电压下降的比较大，就会满足本判据，即该相手合或重合于故障，所以开放该相的加速距离。

如果某相满足上述原始值判据、微分值判据和电压判据中的任意一个，那么该相的加速距离开放。但是对于手合和重合，加速距离保护动作的逻辑不相同。

手合加速阻抗没有方向性，是全阻抗，不管手合于正向故障还是反向故障，故障相的加速距离均动作，切除故障。当手合于单相故障时，故障相四边形满足同时故障相加速距离开放，加速距离动作切除故障；手合于变压器时，虽然故障相四边形满足，但是由于该相不满足上述开放加速距离的判据，所以加速距离不动作；手合于两相故障时，故障相间比相圆满足，同时故障相的加速距离开放判据满足，所以这两个故障相的加速距离动作。手合于变压器时，虽然故障相间比相圆满足，但是由于故障相加速距离开放判据不满足，所以加速距离不动作。

重合后的加速阻抗具有方向性，重合于反向故障时，加速距离不动作。重合于单相故障时，故障相四边形满足，同时故障相加速距离开放，所以该相的加速距离动作；重合于变压器时，虽然故障相四边形满足，但是由于故障相加速距离判据不满足，所以加速距离不动作；重合于两相故障时，故障相间比相圆满足同时故障相加速距离开放，所以加速距离动作。重合于变压器时，虽然故障相间比相圆满足，但是由于故障相加速距离判据不满足，所以加速距离不动作。

通过手合或重合于变压器时产生的励磁涌流波形以及手合或重合于线路故障波形回放，验证了本方法的有效性，励磁涌流波形如图3所示；回放手合或重合于线路故障时的波形，验证了本实施例所提供的方法能够保证加速距离动作的可靠性，如图4所示。

装置实施例：

本实施例提供一种防加速距离误动的装置，包括当手合或重合某相的断路器时，判断该相是否满足原始值判据、微分值判据或电压判据；如果满足，则该相的加速距离开放的模块；

所述原始判据的判别条件为：

当时，采样点数量m1＞n1；并且

当时，采样点数量m2＞n2；

其中为该相电流采样点的幅值，为该相电在第一设定时间内最大的采样值，k1和k2为对应的系数，均大于0小于1，且k2＞k1；n1为第一低门槛的数量，n2为第一高门槛的数量；

所述微分值判据的判别条件为：

当时，采样点数量z1＞s1；并且

当时，采样点的数量z2＞s2；

其中为该相电流微分后的幅值；为该相电流微分后在第二设定时间内的最大值，l1和l2为对应的系数，均大于0小于1，且l2＞l1，s1为第二低门槛的数量，s2为第二高门槛的数量；

所述电压判据的判别条件为：

该相的相电压并且该相与其他相之间的相间电压

本实施例所提供的一种防加速距离误动的装置，其中各模块不是硬件模块，而是按照上述方法实施例中所提供的防加速距离误动方法进行编程得到的软件模块，运行在电力系统加速保护控制设备的控制器中，能够存储在移动或固定的移动存储装置中。