专利名称：高压电抗器差动保护接线正确性分析方法
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 系统中高压电抗器差动保护线路接线正确性分析方法。
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°，并且相序相同，均为正序或者负序。同 时电源侧和负荷侧每相的矢量和为零时，即幅值相等、角度相差180°即可判定接线是正确 的。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(A、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，本发明提供了一种判断分析可靠性高、使用安全简单、操作方便的电力 继电保护线路中的接线分析方法。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种高压电抗器差动保护线路接线正确性分析方法，其特殊之处在于该方法包括以下步骤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。
具体实施例方式在幅值平衡的条件下进行算法基本理论验证和输出结论此处的验证前提条件是假设绕组三相幅值平衡。由于加上幅值不平衡的情况，错 误的可能会很多，不再一一列举。以下列举了绕组中所有可能出现的错误类型，并根据该错误类型随机举例根据以 上的算法进行推导，按输出的结果给出结论，为便于说明，所有的例子认为绕组正确时的向 量图如图3，实际由于功率因数不为1以及参考相的选择的不同，相角不一定是这样的，但 三相的相角差应该是120°。举例假定只有一处绕组有错误其他绕组接线时正确的，这个假 定不影响判断的结果，假如有多处错误的话，实际要输出的结果的过程中判断的次数要多 一些，但对于出错的绕组的结论是相同的。1 一相相位接反，例如某绕组B相极性接反表2所示表权利要求
1.一种高压电抗器差动保护线路接线正确性分析方法，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；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所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，其特征在于步骤2) 具体包括以下步骤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)。
4.根据权利要求1或2或3所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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)。
5.根据权利要求4所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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，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。
6.根据权利要求4所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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。
7.根据权利要求4所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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)。
8.根据权利要求4所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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。
9.根据权利要求5至8任一所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，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2、保存的参数进行比较，然后生成分析结果。
10.根据权利要求9所述的电力继电保护线路中的接线分析方法，其特征在于所述步 骤7)中生成的分析结果是接线错误时，进一步输出各绕组各相的接线状态，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。
全文摘要
本发明提供了一种高压电抗器差动保护接线正确性分析方法，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、可广泛适用于高压输电线路和大中型厂矿供配电等场合。
文档编号G01R31/02GK102095982SQ20091031156
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
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
