并联电抗器差动保护容错快速复判法

摘要

本发明涉及一种电力系统超高压、特高压电力主设备的继电保护方法，它包括合闸临界条件和容错复判两个部分。其中并联电抗器作为带气隙铁芯单绕组高压电感性电器设备的合闸临界参数实时快判出闭锁出口，运行过程中各电气量实时快采和处理经容错复判技术判出接地故障。本发明通过临界参数判出合闸闭锁出口和容错实时快判出接地故障，可以快速决定是否起动跳闸回路。本发明临界参数实时判定防止误动性能突优，接地故障发生后复判五项参数中三项以上满足不等式即快速启动出口，判定时间小于5ms，整组动作时间小于15ms。本发明构成的差动保护在故障中即使电流互感器发生饱和也不会影响动作时间和测量结果，其灵敏度、可靠性、快速性优势十分明显。

主权项

1、一种并联电抗器差动保护容错快速复判法，其特征在于包括以下步骤：第一步，采用实时、数据采集并联电抗器首端电压、首末端电流进行瞬时快速复判；第二步，将采集三相电压，首、末端三相电流按临界条件过程判定：各量t₀-→t₀(合闸点)→t₀₊，可从首端电压工频量正常波动，首、末端电流同步为“0”→“非0”，各相工频瞬时差值 $\Delta \underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{i}_n<{ϵ}_{\mathrm{DZ}}$小于动作值，则判定为合闸涌流、无故障态，闭锁出口回路；其中：t_0-表示合闸瞬前点，t₀表示合闸点，t₀₊表示合闸瞬后点，为某相各侧电流矢量和，ε_DZ为差动动作值；第三步，在运行过程中由实时采集各相电压、电流实变判别，它为故障过程快速瞬判基础；第四步，按差动保护容错快速复判方程组，判定故障： $>\underset{1}{\overset{n}{\Sigma }}{i}_n\ge k_1{i}_1---\left(I\right)$式(I)中k₁为差动动作系数，其取值为k₁≈0.2～0.3，i₁为电抗器组首端电流值，若大于0.5-0.8则为速断，本不等式为差值突升；i₁≥k₂i_1W………………………………………………(II)式(II)中k₂为绕组首端电流升值系数，其取值为k₂≈1.05～1.10，i_1W为绕组首端稳态值；若大于1.5-1.8则为速断，本不等式为首端电流突升；i₂＜i_2W…………………………………………………(III)式(III)中i₂≠0，防CT二次断线，本不等式为末端电流突降，但大于0；Δ3I₀＞3I_0W………………………………………………(IV)不等式(IV)为首、末端零序电流突升，高于稳态值；式(IV)中Δ3I₀为绕组首、末端零序电流突升量，3I_0W为其稳态值；本不等式为首、末端零序电流突升，高于稳态值；Δ3U₀＞3U_0W…………………………………………………(V)不等式(V)为首端零序电压突升，高于稳态值；式(V)中Δ3U₀为首端零序电压突升量，3U_0W为其稳态值；上述容错快判Δ∑i_n、i₁、i₂、Δ3I₀、Δ3U₀五项中大于三项满足不等式，则判定为接地故障，故障相第(I)、(II)、(III)式为基础判据；当在差动保护区内发生直接接地故障时，第(II)式不等式也判定，进入动作区，第(III)式不等式中i₂值由接地点阻抗定，趋向于0；如在差动保护区内发生高阻接地故障，第(II)式升值低于不等式，但复判不等式方程组中，经(I)、(III)式、(IV)、(V)式复判定，由辅判动作区判定其高阻接地故障；第五步，如不等式(I)、(II)、(III)趋向于0，Δ3I₀、Δ3U₀突升，则判定为并联电抗器绕组开断故障，差动保护判定后启动出口。