專利名稱：一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電力系統繼電保護元件，特別涉及一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件。
背景技術：
目前的電力變壓器縱差保護由差動速斷、比率差動、勵磁涌流檢測、過勵磁檢測等元件構成，據中華人民共和國電力行業標準中的DL/T 684-1999《大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則》，變壓器縱差保護方框圖如圖1所示，縱差保護原理接線示例如圖2所示。通常利用電流互感器對Y0側三相電流進行Y/Δ變換，以消除零序電流的影響。顯然，變換后，各電流已不包含一次電流中的零序分量，這些電流經中間電流互感器TAM1～TAM6調平衡后，各同名相電流相加得到三相差動電流，Wd為差動線圈，同名相電流進行其它方式組合得到三相制動電流，Wres1～Wres3為各側制動線圈。可見，由此得到的差動電流與制動電流均不包含一次電流中的零序分量。
在實施縱差保護時，也存在Y0側電流互感器為全星型接線的情況，此時，往往在保護裝置內對Y0側三相二次電流進行Y/Δ變換，或者將Y0側三相二次電流分別減去零序電流同時對Δ側二次電流進行Δ/Y變換，通過上述變換消除零序電流的影響。通過這些變換并經各側調平衡后，由同名相相加得到的差動電流及通過其它組合得到的制動電流同樣不包含一次電流中的零序分量。如通過計算同名相電流的矢量和得到該相差動電流；通過求取同名相電流的最大值或通過計算同名相電流幅值的加權和得到該相制動電流，其制動電流只能代表穿越電流的大小。
當變壓器在Y0側發生區外接地故障且只有該側有電源時，Y0側將出現很大的零序故障電流，但無故障電流穿越變壓器。此時，當Y0側三相電流互感器誤差不一致時，在一次側三相相等的零序電流經三相電流互感器變換后，二次電流不相等，上述傳統的Y0側三相電流變換方法不能完全消除零序電流的影響，將在差動回路產生不平衡電流。由于此時無故障電流穿越變壓器，通過上述傳統方法獲得的制動電流很小，不會超過故障前的制動電流，只要差動不平衡電流超過差動門檻，變壓器縱差保護將誤動。顯然，由Y0側零序故障電流引起不平衡電流在傳統的縱差保護的比率制動元件中被忽略了，即在比率制動元件中沒有相應的制動電流對其進行制動，從而可能導致變壓器縱差保護誤動作。
發明內容
本發明要解決的技術問題是針對現有變壓器縱差保護技術中存在的Y0側三相電流變換方法不能完全消除零序電流的影響，提供一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件，通過變壓器縱差保護中代表穿越電流的制動電流分別與變壓器各中性點接地側(或分支)的零序電流中的最大值進行加權求和構成三相含零序電流的制動電流，用該三相含零序電流的制動電流分別與相應相的差動電流構成三相比率制動元件，當差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出相應相比率制動元件的動作信號。本發明的優點是，可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側區外接地故障導致的變壓器縱差保護誤動。
一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件，包括求最大值電路、減法器、乘法器、加法器、比較器；其特征在于該元件由求最大值電路01、減法器A1、B1、C1、乘法器A2、B2、C2、02、加法器A3、B3、C3、A4、B4、C4和比較器A5、B5、C5構成；其中減法器A1、B1、C1的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護的代表穿越電流的經濾波后的制動電流信號Iza、Izb、Izc，負輸入端分別輸入變壓器縱差保護中的制動拐點電流值Ireso；乘法器A2、B2、C2的一個輸入端分別接減法器A1、B1、C1的輸出端，另一個輸入端分別輸入比率差動折線斜率S，其輸出端分別接加法器A3、B3、C3的一個輸入端；加法器A3、B3、C3的另一個輸入端分別輸入最小動作電流值Iop.min，其輸出端分別與加法器A4、B4、C4的一個輸入端相連接；求最大值電路01輸入端分別輸入變壓器Y0側經濾波后的零序電流信號3I10、3I20、……3Ino，其輸出端接乘法器02的一個輸入端；乘法器02的另一個輸入端輸入零序制動系數K0，其輸出端分別接加法器A4、B4、C4的另一個輸入端；比較器A5、B5、C5的正輸入端分別輸入經濾波后的三相差動電流信號Ida、Idb、Idc，負輸入端分別與加法器A4、B4、C4的輸出端相連接，其輸出端分別輸出A、B、C相的比率差動動作信號。現有比率差動保護中的比率差動折線斜率S，其值為0＜S＜0.8。n為變壓器中性點接地側數(或分支數)。變壓器縱差保護中的制動拐點電流值Ireso和最小動作電流值Iop.min，其值為0＜In＜2，In為變壓器額定電流。在零序電流與三相差動電流、三相制動電流歸算到同一側的情況下，零序制動系數K0整定范圍為0＜K0＜1/3。當差動電流大于含零序電流的制動電流時，比較器輸出相應相的比率差動動作信號。
同現有技術比較，本發明的有益效果是首次提出了在傳統變壓器縱差保護的比率制動元件的制動電流中，添加零序制動電流。通過變壓器縱差保護中代表穿越電流的三相制動電流分別與變壓器各中性點接地側(或分支)的零序電流中的最大值進行加權求和構成三相含零序電流的制動電流，用該三相含零序電流的制動電流分別與相應相的差動電流構成三相比率制動元件，當差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出相應相比率制動元件的動作信號。應用本方案，可實現比率差動折線不過原點的情況，比率制動系數隨制動電流變化而變化；也可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側區外接地故障導致的變壓器縱差保護誤動，還可防止其他非內部故障情況下，零序電流造成的縱差不平衡電流導致的變壓器縱差保護誤動作，且不影響區內故障情況下縱差保護的正確動作。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進一步詳細的描述。
圖1為現有變壓器縱差保護方框2為現有變壓器縱差保護原理接線3為實現本發明的一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件的電路框圖具體實施方式
實施例1一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件，該元件可通過圖3的一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件的電路框圖得以實現。該元件由求最大值電路01、減法器A1、B1、C1、乘法器A2、B2、C2、O2、、加法器A3、B3、C3、A4、B4、C4和比較器A5、B5、C5構成；其中變壓器縱差保護中的制動拐點電流值Ireso＝1.1*In，In為折算到該側的變壓器額定電流；比率差動折線斜率S＝0.5，最小動作電流值Iop.min＝0.5*In；零序制動系數K0＝0.3；變壓器中性點接地側數(或分支數)n＝3。當差動電流大于含零序電流的制動電流時，比較器輸出相應相的比率差動動作信號。應用本方案，可實現比率差動折線不過原點的情況，比率制動系數隨制動電流變化而變化；也可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y0側區外接地故障導致的變壓器縱差保護誤動，還可防止其他非內部故障情況下，零序電流造成的縱差不平衡電流導致的變壓器縱差保護誤動作，且不影響區內故障情況下縱差保護的正確動作。
權利要求
1.一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件，包括求最大值電路、減法器、乘法器、加法器、比較器；其特征在于該元件由求最大值電路(01)、減法器(A1、B1、C1)、乘法器(A2、B2、C2、02)、加法器(A3、B3、C3、A4、B4、C4)和比較器(A5、B5、C5)構成；其中減法器(A1、B1、C1)的正輸入端分別輸入變壓器縱差保護的代表穿越電流的經濾波后的制動電流信號(Iza、Izb、Izc)，負輸入端分別輸入變壓器縱差保護中的制動拐點電流值(Ireso)；乘法器(A2、B2、C2)的一個輸入端分別接減法器(A1、B1、C1)的輸出端，另一個輸入端分別輸入比率差動折線斜率(S)，其輸出端分別接加法器(A3、B3、C3)的一個輸入端；加法器(A3、B3、C3)的另一個輸入端分別輸入最小動作電流值(Iop.min)，其輸出端分別與加法器(A4、B4、C4)的一個輸入端相連接；求最大值電路(01)輸入端分別輸入變壓器Y0側經濾波后的零序電流信號(3I10、3I20、……3Ino)，其輸出端接乘法器(02)的一個輸入端；乘法器(02)的另一個輸入端輸入零序制動系數(K0)，其輸出端分別接加法器(A4、B4、C4)的另一個輸入端；比較器(A5、B5、C5)的正輸入端分別輸入經濾波后的三相差動電流信號(Ida、Idb、Idc)，負輸入端分別與加法器(A4、B4、C4)的輸出端相連接，其輸出端分別輸出(A、B、C)相的比率差動動作信號，(n)為變壓器中性點接地側數(或分支數)，當差動電流大于含零序電流的制動電流時，比較器輸出相應相的比率差動動作信號。
2.根據權利要求1所述的一種帶零序比率制動的變壓器縱差保護元件，其特征在于現有比率差動保護中的比率差動折線斜率(S)，其值為0＜S＜0.8。
3.根據權利要求1所述的一種帶零序比率制動的變壓器縱差保護元件，其特征在于變壓器縱差保護中的制動拐點電流值(Ireso)和最小動作電流值(Iop.min)，其值為0＜In＜2，(In)為變壓器額定電流。
4.根據權利要求1所述的一種帶零序比率制動的變壓器縱差保護元件，其特征在于在零序電流與三相差動電流、三相制動電流歸算到同一側的情況下，零序制動系數(K0)整定范圍為0＜K0＜1/3。
全文摘要
本發明公開了一種帶最大側零序比率制動的變壓器縱差保護元件，通過變壓器縱差保護中代表穿越電流的三相制動電流分別與變壓器各中性點接地側(或分支)的零序電流中的最大值進行加權求和構成三相含零序電流的制動電流，用該三相含零序電流的制動電流分別與相應相的差動電流構成三相比率制動元件。當差動電流大于含零序電流的制動電流且大于最小動作電流時，輸出相應相比率差動動作信號。應用本方案，可實現比率差動折線不過原點的情況，比率制動系數隨制動電流變化而變化；也可完全避免三相電流互感器誤差不一致時，Y
文檔編號H02H7/04GK1783625SQ20041008900
公開日2006年6月7日 申請日期2004年12月2日 優先權日2004年12月2日
發明者徐習東 申請人:浙江大學