基于暂态零序电流特征的母线保护方法及系统的制作方法_2

文档序号:8263665阅读:来源:国知局
,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的 具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0043] 为了方便理解,首先介绍一下本方案所基于的原理。
[0044] 长期以来,人们研宄小电流接地选线,主要针对线路上发生的单相接地故障,其依 据有两点:
[0045] 第一、故障线路零序电流等于非故障线路零序电流之和,幅值最大;
[0046] 第二、故障线路零序电流流向母线,而非故障线路零序电流流向线路,两者反相。
[0047] 由于在消弧线圈补偿作用下,稳态基波零序电流不满足上述关系,因而目前选线 技术以暂态选线技术为主。现有的暂态选线技术对于线路单相接地故障,具有很好的检测 识别能力,但对母线接地则检测效果不佳,只是由于母线接地次数少,不引起注意和重视。 检测效果不佳的主要原因在于"没有母线零序电流",上述两个原理不适用。母线由于其特 殊的位置,无法安装零序电流,因而没办法检测到零序电流,不能把母线零序电流作为一个 参量参与选线。因此,在工程设计中,往往强调要求把进线纳入选线,其目的除了更好区分 上级线路接地外,更重要原因是确保零序电流满足上述两个原理关系。
[0048] 检测母线接地故障的方法是:
[0049] 第三、若所有的线路零序电流均流向母线,判为母线接地线路。
[0050] 该原理实际是对第二个原理的反向补充,理论上该原理是成立的,但在实际应用 中,短线路由于电容电流小,加上干扰信号或不平衡电流的影响,零序电流信号采样数字量 化后的计算结果并不总能满足第三原理的相位关系,容易引起误选。因此,小电流接地选线 技术在实际应用中出现的一个结果是:线路接地,选线装置动作准确高;母线接地,容易误 选线路。
[0051] 从这点意义上来说,研宄母线单相接地故障,无论对于选线技术,还是对于解决母 线故障,都具有积极意义。
[0052] 进一步地,母线单相接地故障,比一般线路单相接地故障处理起来更加复杂,更加 困难,并且由于涉及面广,关系重大,因而也需要更加谨慎。
[0053] 母线单相接地故障动作逻辑,涉及两方面:
[0054] (1)动作条件设定;
[0055] 动作条件是保证母线接地保护可靠动作的手段,要求做到外部接地不误动,母线 接地不拒动,并且能够根据故障严重程度作相应处理。
[0056] (2)故障处理方式:
[0057] 当发生母线接地后,应启动与一般线路接地不一样的处理流程。比如:快速跳闸或 一级告警等。
[0058] 本方案采用"基于暂态零序电流特征频带母差保护"技术,其原理如下:
[0059] 当线路(不包括母线)发生接地故障后,故障线路零序电流等于全系统非故障元 件对地电容电流之总和(不包括故障线路本身),电容性无功功率方向为由线路流向母线, 方向与非故障线路相反。
[0060] 根据上述理论,计算故障线路零序电流,得:
【主权项】
1. 一种基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,包括w下步骤: S100、实时获取所有线路的零序电流的矢量和; S200、将所述矢量和的绝对值与预先设定的阔值电流进行比较;若所述矢量和的绝对 值大于预先设定的阔值电流,则判定为母线单相接地故障; S300、当出现母线单相接地故障后,判断母线接地故障的严重程度属于第一严重程度 还是第二严重程度,并采用相应的措施;若属于第一严重程度,则经延时后,跳进线开关; 若属于第二严重程度则发出相应警告。
2. 根据权利要求1所述的基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,所述 预先设定的阔值电流取正常运行状态下所有线路零序电流的矢量和的绝对值的1. 5倍到2 倍之间的数值。
3. 根据权利要求1所述的基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,所述 步骤S200中,若所述矢量和的绝对值小于预先设定的阔值电流,则判定为线路单相接地故 障。
4. 根据权利要求1所述的基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,所述 步骤S300中,判断母线接地故障的严重程度属于第一严重程度还是第二严重程度具体采 用:比较1^与15。1的大小;若U〉Isw,则属于第一严重程度; 其中,为消弧线圈补偿电流,I set为系统最大电容电流的0. 5倍?0. 9倍。
5. -种基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,包括W下步骤: S110、实时获取所有线路的制动电流和差动电流; S210、将所述制动电流与预先设定的制动电流口槛值进行比较;若所述制动电流大于 制动电流口槛值时,再将制动电流乘W比率制动系数后,与差动电流进行比较;若差动电流 较大,则判定为母线接地; S310、当出现母线单相接地故障后,判断母线接地故障的严重程度属于第一严重程度 还是第二严重程度,并采用相应的措施;若属于第一严重程度,则经延时后,跳进线开关; 若属于第二严重程度则发出相应警告。
6. 根据权利要求5所述的基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,所述 步骤S110中还包括;为了防止线路相间短路接地故障时装置误动,则采集S相电压,当线 电压不平衡时,实施闭锁保护;或增加动作延时,躲过最大线路动作时间。
7. 根据权利要求5所述的基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,所述 步骤S310中,判断母线接地故障的严重程度属于第一严重程度还是第二严重程度具体采 用:比较与IS。,的大小;若U〉Isw,则属于第一严重程度; 其中,I历消弧线圈补偿电流,I set为系统最大电容电流的0. 5倍?0. 9倍。
8. 根据权利要求5所述的基于暂态零序电流特征的母线保护方法,其特征在于,所述 制动电流口槛值取正常运行时不平衡电流的1. 5?2倍。
9. 一种基于暂态零序电流特征的母线保护系统,其特征在于,包括: 第一获取单元,用于实时获取所有线路的制动电流和差动电流; 第一比较单元,用于将所述制动电流与预先设定的制动电流口槛值进行比较;若所述 制动电流大于制动电流口槛值时,再将制动电流乘W比率制动系数后,与差动电流进行比 较;若差动电流较大,则判定为母线接地; 第一防护单元,用于当出现母线单相接地故障后,判断母线接地故障的严重程度属于 第一严重程度还是第二严重程度,并采用相应的措施;若属于第一严重程度,则经延时后, 跳进线开关;若属于第二严重程度则发出相应警告。
10. -种基于暂态零序电流特征的母线保护系统,其特征在于,包括: 第二获取单元,用于实时获取所有线路的零序电流的矢量和; 第二比较单元,用于将所述矢量和的绝对值与预先设定的阔值电流进行比较;若所述 矢量和的绝对值大于预先设定的阔值电流,则判定为母线单相接地故障; 第二防护单元,用于当出现母线单相接地故障后,判断母线接地故障的严重程度属于 第一严重程度还是第二严重程度,并采用相应的措施;若属于第一严重程度,则经延时后, 跳进线开关;若属于第二严重程度则发出相应警告。
【专利摘要】本发明公开了基于暂态零序电流特征的母线保护方法及系统,其中,所述方法包括:实时获取所有线路的零序电流的矢量和;然后,将所述矢量和的绝对值与预先设定的阈值电流进行比较:若所述矢量和的绝对值大于预先设定的阈值电流,则判定为母线单相接地故障;当出现母线单相接地故障后,判断母线接地故障的严重程度属于第一严重程度还是第二严重程度,并采用相应的措施:若属于第一严重程度,则经延时后,跳进线开关;若属于第二严重程度则发出相应警告。在技术上能够很好地满足母线单相接地故障保护功能,在工程上,可以集成单相接地故障选线技术,实现母线接地、线路接地的完整解决方案,实施方便可靠,有很好的市场推广应用前景。
【IPC分类】H02H7-22
【公开号】CN104577999
【申请号】CN201510008946
【发明人】刘海锋, 阎海山, 杨先林
【申请人】广西星宇智能电气有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月8日
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