一种用于低频变压器的低电压保护方法、系统及存储介质与流程

本发明属于继电保护，具体涉及一种用于低频变压器的低电压保护方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、低频输电系统的建设一方面可以为海岛能源开发和新能源送出提供支撑，助力新型电力系统发展，另一方面可以不断优化完善输配电网结构，提高电网防灾抗灾能力，切实保障更安全、更经济、更可靠的电力供应。低频变压器是低频输电系统的核心主设备，低频变压器的低电压保护作为低频输电系统中的总后备保护，与低频输电系统的安全运行密切相关。与工频电力系统相比，低频输电系统中存在的阀控装置，使系统发生故障时的电气量变化与正常电力系统不同，可能影响低电压保护正确动作，影响低频输电系统的安全运行。

2、正常工频电力系统发生故障时只需通过电流启动元件启动开放低电压保护，但对于低频输电系统的低频变压器保护装置，由于阀控装置在系统故障时会迅速抑制故障电流，可能导致电流启动元件无法启动，会误判成pt断线，从而闭锁低电压保护。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于低频变压器的低电压保护方法、系统及存储介质，能有效避免低频输电系统的低频变压器保护装置在发生故障时电流启动元件无法启动从而误判为pt断线的问题。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、第一方面，提供一种用于低频变压器的低电压保护方法，包括：判断电流启动元件是否启动；在电流启动元件未启动的情形下，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是pt断线还是发生短路故障；在发生短路故障后，执行低电压保护动作。

4、进一步地，判断电流启动元件是否启动的过程为：采集低频变压器各侧相电流，根据低频变压器各侧相电流计算线电流突变量、负序电流和零序电流；

5、响应于任一侧电流满足下式中的任意一相，则判断电流启动元件已启动，

6、

7、其中，δi为线电流突变量，i2为负序电流，i0为零序电流，δ1为线电流突变量门槛值，δ2为负序电流门槛值，δ3为零序电流门槛值。

8、进一步地，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是pt断线还是发生短路故障，包括：以两卷变压器为例，获取低频变压器两侧相电压；响应于判断出低频变压器两侧相电压突变，判定为发生短路故障：

9、δumx＞δ4&δunx＞δ4      (3)

10、其中，δumx为低频变压器其中一侧相电压突变量、δunx为低频变压器其中另一侧相电压突变量，x＝a、b、c，表示三相电压中的任一相，δ4为相电压突变量门槛值；

11、响应于判断出低频变压器仅一侧相电压突变，判定为pt断线，闭锁低电压保护：

12、δumx＞δ4&δuna,b,c＜δ4      (4)

13、其中，δuna,b,c为低频变压器其中另一侧a,b,c三相电压突变量。

14、进一步地，在发生短路故障后，执行低电压保护动作，包括：判断低频变压器任一相电压是否小于低电压定值；响应于任一相电压小于低电压定值：

15、ux<uset        (5)

16、其中，ux为低频变压器任一相电压，x＝a、b、c表示三相电压中的任一相，uset为低电压保护中的低电压定值；

17、判定为满足低电压保护条件，经整定延时tset后低电压保护动作。

18、进一步地，在电流启动元件启动的情形下，展宽一段时间闭锁pt断线判据，其中展宽时间根据低电压保护出口延时时间自适应整定，具体公式为，

19、ti＝tset+δt           (2)

20、其中，ti为自适应展宽时间，tset为低电压保护延时定值，δt取两个电气周期时间。

21、第二方面，提供一种用于低频变压器的低电压保护系统，包括：电流启动元件识别模块，用于判断电流启动元件是否启动；故障识别模块，用于在电流启动元件未启动的情形下，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是pt断线还是发生短路故障；低电压保护模块，用于在发生短路故障后，执行低电压保护动作。

22、进一步地，判断电流启动元件是否启动的过程为：采集低频变压器各侧相电流，根据低频变压器各侧相电流计算线电流突变量、负序电流和零序电流；响应于任一侧电流满足下式中的任意一相，则判断电流启动元件已启动，

23、

24、其中，δi为线电流突变量，i2为负序电流，i0为零序电流，δ1为线电流突变量门槛值，δ2为负序电流门槛值，δ3为零序电流门槛值。

25、进一步地，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是pt断线还是发生短路故障，包括：以两卷变压器为例，获取低频变压器两侧相电压；响应于判断出低频变压器两侧相电压突变，判定为发生短路故障：

26、δumx＞δ4&δunx＞δ4        (3)

27、其中，δumx为低频变压器其中一侧相电压突变量、δunx为低频变压器其中另一侧相电压突变量，x＝a、b、c，表示三相电压中的任一相，δ4为相电压突变量门槛值；

28、响应于判断出低频变压器仅一侧相电压突变，判定为pt断线，闭锁低电压保护：

29、δumx＞δ4&δuna,b,c＜δ4            (4)

30、其中，δuna,b,c为低频变压器其中另一侧a,b,c三相电压突变量。

31、进一步地，在发生短路故障后，执行低电压保护动作，包括：判断低频变压器任一相电压是否小于低电压定值；响应于任一相电压小于低电压定值：

32、ux<uset      (5)

33、其中，ux为低频变压器任一相电压，x＝a、b、c表示三相电压中的任一相，uset为低电压保护中的低电压定值；

34、判定为满足低电压保护条件，经整定延时tset后低电压保护动作。

35、第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面所述的方法。

36、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明在电流启动元件未启动的情形下增加电压启动条件，根据变压器各侧电压突变元件进行故障判别，从而识别是pt断线还是发生故障，能准确识别故障，大大提高了低频输电系统低频变压器保护装置低电压保护的可靠性和适用性。

技术特征：

1.一种用于低频变压器的低电压保护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于低频变压器的低电压保护方法，其特征在于，判断电流启动元件是否启动的过程为：

3.根据权利要求1所述的用于低频变压器的低电压保护方法，其特征在于，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是pt断线还是发生短路故障，包括：

4.根据权利要求1所述的用于低频变压器的低电压保护方法，其特征在于，在发生短路故障后，执行低电压保护动作，包括：

5.根据权利要求1所述的用于低频变压器的低电压保护方法，其特征在于，在电流启动元件启动的情形下，展宽一段时间闭锁pt断线判据，其中展宽时间根据低电压保护出口延时时间自适应整定，具体公式为，

6.一种用于低频变压器的低电压保护系统，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的用于低频变压器的低电压保护系统，其特征在于，判断电流启动元件是否启动的过程为：

8.根据权利要求6所述的用于低频变压器的低电压保护系统，其特征在于，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是pt断线还是发生短路故障，包括：

9.根据权利要求1所述的用于低频变压器的低电压保护系统，其特征在于，在发生短路故障后，执行低电压保护动作，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征是，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任意一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了低频输电技术领域的一种用于低频变压器的低电压保护方法、系统及存储介质。方法包括：判断电流启动元件是否启动；在电流启动元件未启动的情形下，根据低频变压器各侧相电压突变情况，识别是PT断线还是发生短路故障；在发生短路故障后，执行低电压保护动作。本发明能有效避免低频输电系统的低频变压器保护装置在发生故障时误判为PT断线，从而闭锁低电压保护的问题。

技术研发人员：卢颖华,万洛飞,龙锋,吴通华,钱政旭,滕贤亮,戴魏,潘书燕,方愉冬,潘武略,王中浪,赵瑞辰,彭凯
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25