一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法及系统与流程

1.本发明涉及继电保护技术领域，具体为一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法及系统。


背景技术：

2.大型火力发电厂中的高压厂用变压器多采用
△
/y接线方式，低压侧电压等级一般为6、10kv，低压分支中性点经小电阻接地，接地电流达到100a左右。高压厂用电系统包含高压厂用变压器低压侧、低压厂用变压器、高压电动机及高压馈线，低压厂用变压器普遍采用
△
/y接线方式，高压电动机定子绕组一般接成不接地星型或三角型。对于大电流接地系统，发生单相接地后阻性零序电流经接地点与高压厂用变压器低压侧中性点构成回路，虽然高压厂用变压器低压侧、低压厂用变压器、高压电动机均装设有零序保护，但是零序保护能否正确可靠动作与零序电流互感器的安装位置密切相关。
3.目前，高压厂用母线各出线间隔开关下口均装设有三相电流互感器及零序电流互感器，通过三相电流互感器采样构成电流速断保护、过电流保护等作为本间隔的相间故障保护，通过零序电流互感器采样构成零序电流保护做为本间隔的单相接地故障保护。但是由于高压厂用母线各出线间隔开关的物理结构导致零序电流互感器的安装位置必然与开关下口相电流互感器之间存在一段距离，当相电流互感器与零序电流互感器之间发生单相接地故障时，由于阻性零序电流回路不经过零序电流互感器，流过零序电流互感器的零序电流只有故障线路非接地相的电容电流，其值远小于零序电流保护动作值，所以通过零序电流互感器采样构成的零序电流保护将出现死区，死区位于馈线开关与零序电流互感器之间。死区部分发生单相接地将引起上级高压厂用变压器的分支零序保护动作，最终造成事故停电范围扩大的恶略影响。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法及系统，结构简单，设计合理，有效规避了馈线开关与零序电流互感器之间发生单相接地故障时零序保护拒动的现象，提高了电力生产的安全稳定性。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法，包括如下步骤：
7.采用具备自产零序电流计算功能的综保装置采样计算母线馈线间隔处的自产零序电流计算值；
8.所述综保装置设定零序电流保护动作值；
9.所述综保装置比较自产零序电流计算值与零序电流保护动作值的大小判断保护是否动作切除线路，
10.若所述自产零序电流计算值大于设定的零序电流保护动作值，则进行馈线保护动作切除该故障线路；
11.若否，则不进行馈线保护动作。
12.优选地，所述自产零序电流计算值的表达式为：
[0013][0014]
式中，代表自产零序电流，代表自产零序电流有效值，分别代表母线馈线间隔a、b、c三相电路上的电流。
[0015]
优选地，所述零序电流保护动作值的计算表达式为：
[0016][0017]
式中，3i
0op
代表零序电流保护动作值，k
rel
代表可靠系数，un代表高压厂用母线额定电压，r代表高压厂用变压器中性点接地电阻，n
ct
代表电流互感器变比。
[0018]
优选地，所述设定零序电流保护动作值时，
[0019]
若高压厂用母线出线间隔为低压变压器或高压电动机，则零序保护为高压母线零序末级，保护动作时间按躲过暂态条件整定；
[0020]
若高压厂用母线出线间隔为馈线，则保护动作时间在下一级零序保护动作时间上增加级差。
[0021]
一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护系统，包括在高压厂用母线馈线间隔的开关下口依次装设的三相电流互感器和综保装置；
[0022]
所述综保装置包括电流采样通道、自产零序电流计算模块以及零序电流保护功能模块，所述三相电流互感器的二次电流端接至所述综保装置的电流采样通道上，所述电流采样通道的输出端与所述自产零序电流计算模块的输入端连接，所述自产零序电流计算模块用于计算零序电流。
[0023]
优选地，所述综保装置上设有零序电流保护软压板。
[0024]
优选地，所述三相电流互感器采用p级三相电流互感器。
[0025]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0026]
本发明提供的一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法，采用具备自产零序电流计算功能的综保装置实现高压厂用馈线接地死区的零序电流保护，所述综保装置能够实现通过三相电流值计算零序电流值，从而代替在三相电流互感器后再外接零序电流互感器进行电流采样，死区通常位于馈线开关与外接零序电流互感器之间，避免了常规高压厂用母线馈线间隔零序电流保护存在死区的问题。同时通过使用自产零序电流参与零序过流保护，零序电流保护可在死区及本单元其余馈线处发生单相接地故障时可靠动作，避免了现有零序保护方法因拒动而造成高压厂用变压器分支零序保护动作的越级跳闸现象，为电厂的安全稳定运行消除了隐患。
附图说明
[0027]
图1为本发明高压厂用系统示意图；
[0028]
图2是本发明具备自产零序电流计算功能的综保装置的示意图。
[0029]
图中，低压变压器1，高压电动机2。
具体实施方式
[0030]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0031]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0032]
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0033]
本发明提供一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法，包括如下步骤：
[0034]
采用具备自产零序电流计算功能的综保装置采样计算母线馈线间隔处的自产零序电流计算值；
[0035]
所述综保装置设定零序电流保护动作值；
[0036]
所述综保装置比较自产零序电流计算值与零序电流保护动作值的大小判断保护是否动作切除线路，
[0037]
若所述自产零序电流计算值大于设定的零序电流保护动作值，则进行馈线保护动作切除该故障线路；
[0038]
若否，则不进行馈线保护动作。
[0039]
本发明所述的高压厂用馈线接地死区的零序电流保护方法，通过采用具备自产零序电流计算功能的综保装置采集开关下口三相电流互感器电流计算自产零序电流，并根据自产零序电流值与零序电流保护动作值大小比较结果判断保护是否动作，从而代替在三相电流互感器后再外接零序电流互感器进行电流采样，死区通常位于馈线开关与外接零序电流互感器之间，避免了常规高压厂用母线馈线间隔零序电流保护存在死区的问题。同时通过使用自产零序电流参与零序过流保护，零序电流保护可在死区及本单元其余馈线处发生单相接地故障时可靠动作，避免了现有零序保护方法因拒动而造成高压厂用变压器分支零序保护动作的越级跳闸现象，为电厂的安全稳定运行消除了隐患。
[0040]
其中，所述自产零序电流计算达式为：
[0041][0042]
式中，代表自产零序电流，代表自产零序电流有效值，分别代表母线馈线间隔a、b、c三相电路上的电流。
[0043]
其中，所述零序电流保护动作值的计算表达式为：
[0044]
[0045]
式中，3i
0op
代表零序电流保护动作值，k
rel
代表可靠系数，un代表高压厂用母线额定电压，r代表高压厂用变压器中性点接地电阻，n
ct
代表电流互感器变比。
[0046]
其中，若自产零序电流计算值大于等于零序电流保护动作值3i
0op
，则保护动作切除故障线路。若若自产零序电流计算值小于零序电流保护动作值3i
0op
，则保护不动作。
[0047]
如图1和2所示，本发明还提供一种高压厂用馈线接地死区的零序电流保护系统，包括在高压厂用母线馈线间隔的开关下口依次装设的三相电流互感器和综保装置；
[0048]
所述综保装置具备自产零序电流计算能力，所述三相电流互感器的二次电流端接至所述综保装置的电流采样通道上，所述自产零序电流计算是指具有根据三相电流计算零序电流功能。
[0049]
优选地，所述三相电流互感器采用p级三相电流互感器，具体可根据用电系统情况和相关规程进行选择。
[0050]
具体地，零序电流保护方法包括如下步骤：
[0051]
步骤一：dl/t 886-2015《电流互感器和电压互感器选择及计算规程》8.1.3条规定，3kv—35kv系统保护用电流互感器宜采用p级电流互感器。根据上述规定，在高压厂用母线馈线间隔开关下口安装一组p级三相电流互感器。
[0052]
步骤二：在高压厂用母线馈线间隔安装一套具有零序电流保护功能的综保装置。
[0053]
步骤三：通过电流二次回路将p级三相电流互感器的二次电流接至所述综保装置的电流采样通道上。
[0054]
步骤四：所述综保装置具备自产零序电流计算功能，用于代替外接零序电流互感器计算采样电流。
[0055]
步骤五：在所述高压厂用母线馈线间隔的综保装置中投入零序电流保护软压板；
[0056]
步骤六：在所述高压厂用母线馈线间隔的综保装置中设置零序电流动作值，零序电流动作值大小如式(2)所示，高压厂用母线出线间隔若为低压变压器1或高压电动机2则零序保护为高压母线零序末级，保护动作时间按躲过暂态条件整定，若高压厂用母线出线间隔为馈线，保护动作时间需在下一级零序保护动作时间上增加级差配合；
[0057]
步骤七：在所述高压厂用母线馈线间隔综保装置中设置跳闸控制字；
[0058]
步骤八：在所述高压厂用母线馈线间隔投入跳本间隔馈线开关的出口压板。
[0059]
步骤九：使用继电保护测试仪带馈线开关进行整组传动试验，确认是否开启保护可靠动作，零序电流动作值与定值一致，若零序电流值大于设定的零序电流保护动作值，则继电器进行馈线保护动作切除该故障线路。
[0060]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。