专利名称：双母线单分段ct回路接线检验判定方法
技术领域：
本发明涉及一种电力系统中继电保护线路的接线分析方法，尤其涉及一种对电力 系统中双母线单分段CT回路接线检验判定方法。
背景技术：
对于双母线单分段双母线单分段差动保护，要计算输入线路的合成矢量及输出线 路的合成矢量。当所有线路都满足相角平衡，即相与相之间相差120埃( 蚁嘈蛳嗤M笔 淙胂呗泛铣墒噶亢褪涑鱿呗泛铣墒噶棵肯嗟氖噶亢臀闶保捶迪嗟取13.嵌认嗖？ 80凹 纯膳卸 酉呤钦返摹综合两种方式归纳出接线正确的条件是1)电源侧合成矢量与负荷侧合成矢量(或输出线路合成矢量和输入线路合成矢 量)的矢量和为零(即幅值相等、相角相差180埃2)所有线路满足相角平衡，即相与相之间相差120埃3)所有线路相序相同且都是正序，即在向量图中顺时针依次显示为Α、B、C。当接线错误时，输入线路与输出线路的矢量和不为零，根据实测的相量图可以判 断出接线错误的地方。接线错误的情况下一般有两种基本情况，一为某相的极性接反，如火线误接到零 线，零线误接到火线；二为某两相之间接错，如A相误接到B相，B相误接到A相，从而导致 电源侧与负荷侧的矢量和不为零。如果某相的极性接反，将会导致线路三相间相位不平衡。如果某两相间相互接错， 将会导致线路相序错误。那么，理论上只要进行平衡修正和相序修正，将这两类基本错误修正，再根据电源 侧与负载侧的矢量和不为零就可以得到正确的线路电流参数值，然后再与原数据对比即可 得到接线错误的位置。继电保护线路接线的正确与否，直接影响供电系统的正常运行。对继电保护线路 接线的正确性及时作出分析，是变电站投建、检修中必不可少的重要环节，目前电力系统的 继电保护线路接线正确性分析，主要靠人工进行抓工作人员要经过大量的计算，手工绘制 电流向量图，然后再根据计算结果和向量图得出继电保护线路接线分析的结果。整个分析 过程计算量大，且需要工作人员根据经验进行判断，故存在效率低、误差大的缺点。传统人 工方法分析继电保护线路接线正确性的流程如下1)获取数据获取双母线单分段差动保护各线路各相的电流幅值、相位数据及相 关参数。一般通过电力测量仪器获得，如使用双钳伏安相位表。2)计算电流先计算各线路的平衡系数，然后再根据平衡系数对电流幅值进行换
笪弁。3)绘制向量图根据电流幅值、相位等参数手工绘制向量图。4)分析判断根据转换后的电流值以及向量图判断接线正确性，如果接线错误需分析纠正方法。根据输出线路和输入线路合成矢量应该大小相等、方向相反的基本条件判 断接线是否正确。如果不正确，则由工作人员根据经验进行判断，给出纠正方案，此步没有 标准的流程，完全由工作人员素质决定，如果没有经验，那么判断费时费力，且对于较复杂 的错误情况很难判断出来。传统的继电保护线路接线分析的人工方法，存在下述缺点或不足1、分析结果可靠性以及准确性差。由于没有统一的操作规程，所以操作存在一定 的随意性；另外，工作人员业务水平的高低、客观环境因素等，都会影响分析的准确性。2、对操作人员的业务能力要求高。操作人员既要熟悉电力系统理论知识，并要具 备丰富的实践经验，方能判断出继电保护线路接线是否正确，继而分析出错在哪里、如何修 正。3、工作复杂程度高，工作效率低。分析判断过程中数据计算量大，人工操作工作效 率低，费时费力，且在复杂的操作流程和大量的数据计算过程中，难免发生错误。
发明内容
为了解决目前人工情况下对继电保护线路接线错误情况判断时费时费力、对工作 人员要求高的情况，本发明提供了一种双母线单分段CT回路接线检验判定方法，用以检验 判定双母线单分段双母线单分段差动保护线路的电流互感器CT的接线是否正确进行分析 判断并给出错误位置和错误类型的接线分析方法。本发明的技术解决方案包括以下步骤3)根据已经换算的双母线单分段差动保护各线路测量值判断接线是否正确？如 果正确则执行步骤6)；如果不正确则执行步骤4)；4)进行第一次修正，并进行判断第一次修正包括参考线路修正、各线路相角平 衡修正以及相角正序修正；第一次修正进行完毕之后，判断接线方式是否正确？若是，则进 行步骤6)；若否，则进行步骤5)；5)进行第二次修正并进行判断5. 1)修正通过对线路进行旋转角度修正，修正后进行步骤5. 2)；5.2)判断若接线正确则进行步骤6)；若接线不正确，则返回步骤5. 1)继续进行 修正；6)生成修正后的电流有效值，并保存满足正确性条件时的修正值；7)输出分析结果，生成的分析结果是接线错误时，进一步输出各线路各相的接线 状态。上述双母线单分段CT回路接线检验判定方法在步骤幻之前还包括1)获取双母线单分段差动保护线路测量值及参数双母线单分段差动保护线路测量值及参数包括各线路的电流有效值及相位、各线 路CT变比、线路所在母线、线路供电方式及线路编号。上述双母线单分段CT回路接线检验判定方法在步骤1)和步骤幻之间还包括2)根据母线参数对双母线单分段差动保护线路测量值进行换算，其具体实现方式 是2. 1)用线路的N相电流修正该线路的A、B、C相电流；
2. 2)计算母线各线路的平衡系数；2. 3)根据母线各线路的平衡系数换算该线路的电流有效值；2. 4)将所有电流相位减去用户输入的参考相功率角；2. 5)判断参考电压是否是fe，如果是则直接执行步骤2. 6)；如果不是则将参考电 压转换为Ua后再执行步骤2. 6)；上述步骤5. 2)之后还包括5. 3)如果在步骤5. 1)和步骤5. 2)的循环过程中对所有线路都依次旋转了 6次进 行修正判断后依然不能满足正确性条件，则无法对其进行分析直接跳至步骤7)。上述步骤2. 2)中对于双母线单分段差动保护的平衡系数的计算方法是各线路 的CT变比视为其平衡系数；同时保证所有线路的平衡系数不大于4，即找出平衡系数最大 的线路，将其平衡系数设为4，再将其他线路的平衡系数转换。上述步骤5)中，以旋转角度方式进行修正时，其具体实现修正及判断过程是以 60°为间隔在一个周期内循环旋转，每次旋转一个线路，一次旋转60°，每次旋转后进行一 次正确性判断，如果满足正确条件，则执行步骤6)；如果不满足则进行步骤5)继续旋转，直 至满足正确性条件为止；若所有线路都依次旋转完毕依然不能满足正确性条件，即无法判 断接线是否正确则进行步骤7)。上述步骤7)中生成的分析结果是接线正确、接线错误或无法判断。上述步骤7)是输出分析结果，如果结果为接线错误则进一步输出错误情况，即将 步骤6)修正后的电流有效值与步骤幻保存的参数进行比较，然后生成分析结果。本发明具有以下优点1、分析结果可靠，准确性大幅提高。本发明所提供的电力系统中继电保护线路的 接线分析方法进行两次修正并进行判断，最终形成的分析结果中会给出完善的错误情况及 纠正方案，无需再人为进行判断，其分析结果可靠性明显比传统的分析方法强，并且不受工 作人员主观素质以及客观环境因素等方面影响，使得分析结果的准确性大幅提高。2、操作简单，安全可靠。本发明使电力继电保护回路接线分析工作简单化，只需要 进行简单测量即可自动分析并给出结果，对工作人员技术水平要求大幅降低。
具体实施例方式接线分析的具体流程如下1、获取测量值及参数通过仪表测量获得双母线单分段差动保护线路各线路的电流(A、B、C、N)有效值 及相位。在测量时需选定一个参考电压，所测的所有线路的电流相位是指被测电流相对于 此参考电压的相位。参考电压可在测量时由操作者自行选择，参考电压一旦选定，在测量完 成前不可更改。在进行分析前输入母线参数。对于双母线单分段差动保护线路包含各线路CT变比、各线路所在母线、各线路 供电方式，及各线路编号(用于绘制向量图)；输入所选的参考线路(即参考电压所在的线 路)、参考电压，参考相功率角(即参考电压所在相的功率角，来自测量回路)。2、电流换算
2. 1)用N相电流修正A、B、C相电流。在三相不平衡时N相会产生电流，理想情况下，使用N相修正A、B、C三相，可使三 相平衡。修正过程即给A、B、C三相的电流矢量分别加上N相电流矢量即可。2. 2)计算平衡系数。对于双母线单分段差动保护，由于各线路电压等级相同，所以可将各线路的CT变 比视为其平衡系数；同时保证所有线路的平衡系数不大于4，即找出平衡系数最大的线路， 将其平衡系数设为4，再将其他线路的平衡系数转换。2. 3)根据平衡系数换算电流有效值。将各线路电流乘以其对应的平衡系数。如上例中，则将各线路(A、B、C三相，下同) 所测电流幅值乘以其平衡系数。2. 4)根据选项进行电流幅值调整。2. 4. 1)给所有电流相位减去参考相功率角。如果参考线路接线正确，那么给所有电流相位减去参考相功率角后，其参考相电 流相位应为0°。2. 4. 2)将参考电压转换为Ua0在测量时可以根据现场情况选择任一电压作为参考，那么参考电压有可能是fe、 Ub, Uc, Uab, Ubc、Uca之一，需将参考相转换为Ua，以方便后续分析。根据电力系统原理有5种情况山b滞后，Uc滞后feMO。，Uab滞后 Ua330°，Ubc 滞后 Ua90°，Uca 滞后 Ua210°。转换方式为根据选择的参考电压，将所有的电流相位都加上对应的角度即可。具 体如下当参考电压为Ub时，参考线路A相电流相角为-120°，那么只要对所有线路各相 都加上120°，即可将参考电压转换为fe;当参考电压为Uc时，A相相角为-240°，给各线路各相加。当参考电压为Uab时，A相相角为30°，给各线路各相加330°。当参考电压为Wdc时，A相相角为-90°，给各线路各相加90°。当参考电压为Uac时，A相相角为-210°，给各线路各相加210°。3、第一次正确性修正以及修正后的判断。3. 1)首先是在未进行任何修正的时候判断接线是否正确。对于双母线单分段差动保护线路需要先根据输入的参数判断是双母线还是单母 线。如果是单母线，则如果满足下述三个条件即表示相位平衡，则证明接线正确，直接 跳转到第5步输出结果；如果不满足，则证明接线错误，那么需要先将转换过的电流值保存 一个副本作为原始值(用于输出结果)，然后进入第3. 2步；正确条件条件1，所有线路相序相同且都是正序，即在向量图中顺时针依次显示为A、B、C ；条件2，所有线路满足相角平衡，即相与相之间相差120° ；条件3，电源侧与负荷侧的幅值相等、相角相差180° (即矢量和为零)。此处指纵差。
如果是双母线则需要同时满足小差一平衡，小差二平衡，大差平衡，则证明接线 正确，直接跳转到第5步输出结果；如果不满足，则证明接线错误，那么需要先将转换过的 电流值保存一个副本作为原始值(用于输出结果)，然后进入第3.2步。其中小差一平衡指 母线一中的所有线路满足上述三个条件；小差二平衡指母线二中的所有线路满足上述三个 条件；大差平衡指母线一及母线二的所有线路满足上述三个条件。3.2)当不能满足3. 1中的正确性条件时，则需要对以下内容进行修正，然后判断 其接线是否正确3. 2. 1)参考线路修正。由于参考线路是参考电压所在的线路，并且已经将参考电 压转换为Ua，且对所有电流参数都已减去了其功率角。所以，理想状态下参考线路A相应该 为0°，B相为120°，C相为。根据这些条件可以将接线错误的参考线路直接修正正 确，修正方法有两种A)直接将A相相位设为0°，B相设为120°，C相设为MO°。B)针对每一错误情况分别进行不同的修正，对于单一线路的错误情况有47种，每 种错误情况下的相位都与其它错误情况不同，所以根据其三相电流相位可以判断其错误情 况，并使用对应的方法进行修正。结论如下表，表格中相交的格子中表示横行和竖行的值相等。如果某线路修正后 的值A’与-A相等，那么此线路A相极性接反，同理输出所有线路的结果。
权利要求
1.一种双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于该方法包括以下步骤3)根据已经换算的双母线单分段差动保护各线路测量值判断接线是否正确？如果正 确则执行步骤6)；如果不正确则执行步骤4)；4)进行第一次修正，并进行判断第一次修正包括参考线路修正、各线路相角平衡修 正以及相角正序修正；第一次修正进行完毕之后，判断接线方式是否正确？若是，则进行步 骤6)；若否，则进行步骤5)；5)进行第二次修正并进行判断5. 1)修正通过对线路进行旋转角度修正，修正后进行步骤5. 2)；5.2)判断若接线正确则进行步骤6)；若接线不正确，则返回步骤5. 1)继续进行修正；6)生成修正后的电流有效值并保存满足正确性条件时的修正值；7)输出分析结果，如果结果为接线错误则进一步输出错误情况，即将步骤6)修正后的 电流有效值与步骤2、保存的参数进行比较，然后生成分析结果。
2.根据权利要求1所述的双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于所述 双母线单分段CT回路接线检验判定方法在步骤幻之前还包括1)获取双母线单分段差动保护线路测量值及参数双母线单分段差动保护线路测量值及参数包括各线路的电流有效值及相位、各线路CT 变比、线路所在母线、线路供电方式及线路编号。
3.根据权利要求2所述的双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于所述 双母线单分段CT回路接线检验判定方法在步骤1)和步骤；3)之间还包括2)根据母线参数对双母线单分段差动保护线路测量值进行换算，其具体实现方式是2. 1)用线路的N相电流修正该线路的A、B、C相电流；2. 2)计算母线各线路的平衡系数；2. 3)根据母线各线路的平衡系数换算该线路的电流有效值；2. 4)将所有电流相位减去用户输入的参考相功率角；2.5)判断参考电压是否是fe，如果是则直接执行步骤2.6)；如果不是则将参考电压转 换为fe后再执行步骤2. 6)；
4.根据权利要求2或3所述的双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于 所述步骤5. 2)之后还包括5.3)如果在步骤5. 1)和步骤5. 2)的循环过程中对所有线路都依次旋转了 6次进行修 正判断后依然不能满足正确性条件，则无法对其进行分析直接跳至步骤7)。
5.根据权利要求3所述的双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于所述 步骤2. 2)中对于双母线单分段差动保护的平衡系数的计算方法是各线路的CT变比视为 其平衡系数；同时保证所有线路的平衡系数不大于4，即找出平衡系数最大的线路，将其平 衡系数设为4，再将其他线路的平衡系数转换。
6.根据权利要求4所述的双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于所 述步骤5)中，以旋转角度方式进行修正时，其具体实现修正及判断过程是以60°为间隔 在一个周期内循环旋转，每次旋转一个线路，一次旋转60°，每次旋转后进行一次正确性判 断，如果满足正确条件，则执行步骤6)；如果不满足则进行步骤5)继续旋转，直至满足正确性条件为止；若所有线路都依次旋转完毕依然不能满足正确性条件，即无法判断接线是否 正确则进行步骤7)。
7.根据权利要求4所述的双母线单分段CT回路接线检验判定方法，其特征在于所述 步骤7)中生成的分析结果是下列情况之一接线正确，接线错误或无法判断。
全文摘要
本发明提供了一种双母线单分段CT回路接线检验判定方法，用以检验判定双母线单分段双母线单分段差动保护线路的电流互感器CT的接线是否正确进行分析判断并给出错误位置和错误类型的接线分析方法。该方法主要包括以下步骤根据已经换算的双母线单分段差动保护各线路测量值判断接线是否正确；进行修正并判断；生成修正后的电流有效值并保存满足正确性条件时的修正值；输出分析结果。本发明分析结果可靠，准确性大幅提高，同时在实践中操作简单，安全可靠。
文档编号G01R31/06GK102096005SQ20091031154
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者穆明建 申请人:西安爱邦电气有限公司