专利名称：电力系统差动保护接线校正方法
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校正方法，尤其涉及一种对电力系统中差动保护线路接线正确性判定和校正方法。
背景技术：
对于一般的差动保护，要计算电源侧各相的合成矢量及负荷侧各相的合成矢量。 当各绕组都满足相角平衡，即相与相之间相差120埃(3)蚁嘈蛳嗤蚧蛘吒盒颉M钡缭 床嗪透汉刹嗝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)获取数据获取变压器差动保护线路各绕组各相的电流幅值、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。对于双圈变压器，使用双钳伏 安相位表依次测量高压侧CT及低压侧CT的各相(Α、B、C、N)电流幅值及相位。2)计算电流先根据额定电压(或变压器变比)及CT变比计算各侧的平衡系数， 然后再根据平衡系数对电流幅值进行换算。3)调整相位根据接线方式对电流相位进行调整。4)绘制向量图根据电流幅值、相位等参数手工绘制向量图。5)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。根据电源侧合成矢量与负荷侧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，本发明提供了一种电力系统差动保护线路接线校正方法。本发明的技术解决方案包括以下步骤1)获取差动保护线路测量值及参数变压器差动保护线路测量值及参数包含各绕组的电流有效值及相位、变压器的接线方式、各绕组CT变比、各绕组额定电压、各绕组供电方式、各绕组开关数量、是否经过二 次接线调整(或CT 二次接线形式)、各绕组编号，以及测量时所选的参考电压；由于常规变 低压侧没有二次电压，故测量时参考电压不可选为低压侧。2)根据变压器参数对变压器差动保护线路测量值进行换算，其具体实现方式是2. 1)用绕组 或线路的N相电流修正该绕组或线路的A、B、C相电流；2. 2)计算变压器各绕组的平衡系数；2. 3)根据变压器各绕组的平衡系数换算该绕组的电流有效值；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Ua，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)；2. 6)统一变压器的接线方式，然后保存换算后的参数并执行步骤3)；3)根据已经换算的主变压器差动保护各绕组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绕组修正、各绕组相角平 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)修正通过对绕组进行旋转角度修正，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。 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绕组都依次旋转了 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4)中参考绕组修正的具体实现方式是直接将A相相位设为0°、B相设 为120°、C相设为240°，或根据其三相电流相位判断错误使用对应的方法进行修正。上述步骤4)中对于某一绕组或线路进行相角平衡修正时，首先判断是否有某一 相与其他两相间的相位都是60° ？如果是，则进行修正，如果不是，则不进行修正；其修正 的具体实现方式是找出三相电流中的中间相，即与其他2个夹角为60°的相，然后给中间 相相角加180°。上述步骤4)中对于某一绕组进行相角正序修正时，首先判断三相相位中B相相位 是否等于A相相位加120° ？如果是，则不需要修正；如果不是，则要进行修正，其修正的具 体实现方式是交换A、B两相的相位即可完成修正。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，每次旋转一个绕组，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；若所有绕组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2)保存的参数进行比较，然后生成分析结果。上述步骤7)中生成的分析结果是接线错误时，进一步输出各绕组或线路各相的 接线状态。上述步骤7)中，根据输出的接线状态对错误情况进行纠正。对于某绕组而言其各 相的接线状态分别有A相有A相接线正确、A相与B相接反、A相与C相接反、A相极性接反、A相与B 相接反且当前B相极性接反、A相与C相接反且当前C相极性接反；B相有B相接线正确、B相与A相接反、B相与C相接反、B相与A相接反且当前A 相极性接反、B相极性接反、B相与C相接反且当前C相极性接反；C相有C相接线正确、C相与A相接反、C相与B相接反、C相与A相接反且当前A 相极性接反、C相与B相接反且当前B相极性接反、C相极性接反。本发明的优点是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、获取测量值及变压器参数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。公式一根据公式一有则有公式二 I 其中，S是是变压器的容量；U是是绕组一次侧额定电压；I是绕组一次侧额定电流；Ie是绕组二次额定电流；Nct是绕组CT变比。2. 3)根据平衡系数换算电流有效值。
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。如果参考绕组接线正确 ，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Ua、 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Ub滞后Ual20°，Uc滞后Ua240°，Uab滞后 Ua330°，Ubc 滞后 Ua90°，Uca 滞后 Ua210°。2. 4. 3)统一常规变压器的接线方式。在这一步需要将所有绕组的接线方式调整为与参考绕组相同。对于变压器某一 绕组而言，其接线方式有 13 种(Y、Δ-1、Υ-2、Δ-3、Υ_2、Δ_3、Υ_4、Δ_5、Υ_6、Δ_7、Υ_8、 Δ-9、Υ_10、Δ-11、Υ-12)。假设某变压器是三圈变，接线方式为Υ/Υ/Δ-11，如果测量时选 择高压侧Ua为参考电压，则在这一步要将中压侧及低压侧调整为Y接线。调整方式为将绕组各相相位同时减去一个角度Φ。Φ =30 X (Bl-BO)其中，BO为参考绕组的接线方式下标，Bl为所要调整的绕组的接线下标。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。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)参考绕组修正。由于参考绕组是参考电压所在的绕组，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，理想状态下参考绕组A相应该 为0°，B相为120°，C相为240°。根据这些条件可以将接线错误的参考绕组直接修正正 确，修正方法有两种Α)直接将A相相位设为0°，B相设为120°，C相设为240°。B)针对每一错误情况分别进行不同的修正，对于单一绕组的错误情况有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。3.2.2)相角平衡修正。3. 2. 3)相角正序修正。4、第二次正确性修正以及修正后的判断。5、输出结论，并在幅值平衡的条件下，进行算法基本理论验证和得出结论。
权利要求
1.一种电力系统差动保护接线校正方法，其特征在于该方法包括以下步骤1)获取变压器差动保护线路测量值及参数；2)根据变压器参数对变压器差动保护线路测量值进行换算2.1)用绕组的N相电流修正该绕组的A、B、C相电流；2. 2)计算变压器各绕组的平衡系数；2. 3)根据变压器各绕组的平衡系数换算该绕组的电流有效值；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)；2. 6)统一变压器的接线方式，然后保存换算后的参数并执行步骤3)。3)根据已经换算的差动保护各绕组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绕组修正、各绕组相角平衡修 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)修正通过对绕组进行旋转角度修正，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。
2.根据权利要求1所述的电力系统差动保护接线校正方法，其特征在于步骤1)具体 为变压器差动保护线路测量值及参数包含各绕组的电流有效值及相位、变压器的接线方 式、各绕组CT变比、各绕组额定电压、各绕组供电方式、开关数量、是否经过二次接线调整 及各绕组编号。
3.根据权利要求2所述的电力系统差动保护接线校正方法，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绕组都依次旋转了 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)。
4.根据权利要求3所述的电力系统差动保护接线校正方法，其特征在于所述步骤4) 中参考绕组修正的具体实现方式是直接将A相相位设为0°、B相设为120°、C相设为 240°，或根据其三相电流相位判断错误使用对应的方法进行修正。
5.根据权利要求4所述的电力系统差动保护接线校正方法，其特征在于所述步骤4) 中对于某一绕组或线路进行相角正序修正时，首先判断三相相位中B相相位是否等于A相 相位加120° ？如果是，则不需要修正；如果不是，则要进行修正，其修正的具体实现方式 是交换A、B两相的相位即可完成修正。
6.根据权利要求5所述的电力系统差动保护接线校正方法，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，每次旋转一个绕组，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幻继续旋转，直至满足正确性条件 为止；若所有绕组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6任一所述的电力系统差动保护接线校正方法，其特征在于所述步 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 电流有效值与步骤保存的参数进行比较，然后生成分析结果。
全文摘要
本发明提供了一种电力系统差动保护线路接线正确性判定和校正方法，该方法主要包括以下步骤根据已经换算的变压器差动保护各绕组测量值测量值判断接线是否正确；进行第一次修正，并进行判断；第一次修正进行完毕之后，判断接线方式是否正确；进行第二次修正并进行判断；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。本发明操作过程简洁易行、安全性好、可靠性高。
文档编号G01R31/02GK102095985SQ200910311580
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