解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的方法技術

本發明專利技術提供了一種解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的方法，包括以下3項措施：（1）在功能上采取自適應提高定值的判據，動作值按照1.2倍的額定值In整定；（2）在邏輯上低電流動作區增加躲不平衡電流的延時環節，整定時間取10ms；（3）在特性上增加三次諧波閉鎖功能，制動系數取0.1。以上三項措施只要能夠共同發揮作用，就能夠解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題。運行結果證明，采取措施后差動保護原有的特性不受影響，在特殊方式下誤動的問題得到徹底解決。由此避免了差動保護誤動導致的機組跳閘、設備大面積停電等故障，對保證電網的正常運行發揮了重要作用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，屬于電力系統變電站保護

技術介紹
近幾年來黃島發電廠、里彥發電廠、220kV東城變電站先后出現過幾次變壓器差動保護以及母線差動動作、開關跳閘導致設備大面積停電的重大事故，故障的發生不僅切除了有關設備，也影響了電網的穩定運行。例如，黃島發電廠在用主變高壓側斷路器與系統進行并環操作時，出現了兩臺變 壓器差動保護動作、斷路器跳閘導致設備大面積停電的重大事故，故障的發生不僅切除了設備、中斷了正常的發供電工作，同時也給局部電網的安全穩定運行造成了非常嚴重的影響。變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題非常突出，之前的資料中雖有相關報道，但其故障的類型、解決與分析的問題思路相差甚遠。類似于上述實例所講的運行變電站內出現的，變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題長期以來一直沒有找到故障的原因以及處理方法。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了解決上述問題，提供一種，它具有能夠杜絕在功率轉移時保護誤動、開關誤跳、設備誤停以及信號誤發的優點。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案—種，在差動保護的邏輯上增加一個高定值動作區；即差動保護設置兩個動作區，高定值動作區與低定值動作區；高定值動作區>1. 21η，低定值動作區的范圍(O. 2-0. 8) In ；(I)對于高定值動作區，在功能上采取自適應提高定值的判據，差動保護的動作值按照額定值Inl. 2倍整定，In是變壓器電流的額定值；(2)對于低定值動作區，在邏輯上低電流動作區增加流過差動保護的躲不平衡電流的延時環節，整定時間取IOms ；(3)對于差動保護輸出，在特性上增加三次諧波閉鎖功能，制動系數取O. Γ0. 2。上述所適用的電網，包括電壓等級不同的兩條母線組成，其中電壓高的母線連接發電機，電壓低的母線連接負載，三圈變壓器的二次側通過斷路器都連接到兩條母線上，三圈變壓器的二次側均是星形接線，三圈變壓器的一次側均是三角形接線，其中第一三圈變壓器的一次側連接發電機和兩圈變壓器，第一三圈變壓器的二次側的變壓器均接地，第二三圈變壓器的一次側連接只發電機，第二三圈變壓器的二次側的二次側只有一個變壓器接地。本專利技術的有益效果以上三項措施只要能夠共同發揮作用，就能夠解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題。在措施執行后，出現過的變電站類似的差動保護誤動作的問題未再發生。由此避免了保護誤動、開關誤跳、信號誤發、機組誤停的一系列問題；從而避免了設備大面積停電對電網造成的沖擊影響。因此，預防變壓器差動保護在功率轉移時誤動作方法的有效性得到證實。本專利技術通過在功能上采取自適應提高定值的判據；在邏輯上低電流動作區增加躲不平衡電流的延時環節；在特性上增加三次諧波閉鎖功能作為避免差動保護誤動作的措施，能夠有效地預防并解決變壓器差動保護在功率轉移時導致保護誤動作、變電站大面積停電的事故，從而增減少電網的不穩定因素。本專利技術適用于發電廠三圈變壓器的差動保護在功率轉移時的誤動作、以及變電站變壓器差動保護在線路重合閘過程中誤動作的問題。附圖說明圖1本專利技術所適用的發電廠電氣一次系統接線圖；圖2模擬試驗系統接線圖；圖3比率差動動作特性圖；圖4采取措施后的動態試驗接線圖。具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步說明。實施例(以黃島發電廠主變為例)本專利技術分析了解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動跳閘的實例，展示了在尋找故障的檢測方法、在確定變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的原因、以及在建立合理的指標體系方面所做的工作。黃島發電廠在用主變高壓側斷路器與系統進行并環操作時，出現了兩臺變壓器差動保護動作、斷路器跳閘導致設備大面積停電的重大事故，故障的發生不僅切除了設備、中斷了正常的發供電工作，同時也給局部電網的安全穩定運行造成了非常嚴重的影響。故障發生以后，在現場進行了大量的檢查與試驗工作，在證實一、二次系統正常、保護的靜態特性良好的情況下，利用故障波形回放技術、數字模擬仿真技術，對當時的運行方式進行了仿真，驗證了保護的動態性能，從而確定了跳閘是差動保護誤動造成的。差動保護的誤動作出現在一種特殊的運行方式下差動保護一側電流的波形正負半波不對稱偏差超過9° ;差動電流的數值超過整定值Isrt ;差動電流超過整定值持續時間大于10ms。在這3個條件同時具備的情況下，保護誤判為區內故障，保護動作。造成保護誤動的原因有兩種算法上沒有考慮如此特殊的運行方式，其性能躲不過暫態的不平衡電流；動作邏輯判據不夠完善，沒有充分考慮同頻并網時沖擊電流的特性。下面對兩臺三圈主變壓器差動保護在同頻并網時的動作行為進行分析，并確定相應的防范措施。一、故障現象2006年4月25日至4月27日，黃島發電廠#2主變220kV偵彳GIS組合電器202斷路器停電，進行定期檢修工作。在此期間#2機組通過主變IlOkV側102斷路器向IlOkV系統送電。4月27日17點檢修完畢斷路器試驗合格后，交運行人員進行系統恢復操作。20 36分用202斷路器與系統進行并環操作，當該斷路器合閘后，#1、2變壓器差動保護動作，斷路器掉閘，機組全停。當時的電氣主接線見圖1，設備參數如下。主變參數接線形式Υ0/Υ0-Δ-12-11 ;額定容量150/150/150MVA ;額定電壓242/121/13. 8kV ;短路電壓百分比高中23. 6%，高低14. 4%，中低7. 93% ；發電機參數額定容量164. 7MVA ;額定電壓13. 8kV ;發電機電抗Xd 1. 867 ;發電機暫態電抗X' d:0. 257 ;功率因數0.85 ;高廠變參數額定容量16MVA ;額定電壓13. 8kV ;短路電壓百分比10. 1% ；主變差動保護的整定值見表1:權利要求1.一種，其特征是，至少包括以下措施中的一項(1)對于高定值動作區，在功能上采取自適應提高定值的判據，差動保護的動作值按照額定值Inl. 2倍整定，In是變壓器電流的額定值；(2)對于低定值動作區，在邏輯上低電流動作區增加流過差動保護的躲不平衡電流的延時環節，整定時間取IOms ；(3)對于差動保護輸出，在特性上增加三次諧波閉鎖功能，制動系數取O.Γ0. 2 ；以上三項措施只要能夠共同發揮作用，就能夠解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題。2.如權利要求1所述的一種，其特征是，所述高定值動作區是在差動保護的邏輯上增加一個高定值動作區；即差動保護設置兩個動作區，高定值動作區與低定值動作區；高定值動作區>1. 2In，低定值動作區的范圍(O. 2-0. 8) In。全文摘要本專利技術提供了一種，包括以下3項措施(1)在功能上采取自適應提高定值的判據，動作值按照1.2倍的額定值In整定；(2)在邏輯上低電流動作區增加躲不平衡電流的延時環節，整定時間取10ms；(3)在特性上增加三次諧波閉鎖功能，制動系數取0.1。以上三項措施只要能夠共同發揮作用，就能夠解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題。運行結果證明，采取措施后差動保護原有的特性不受影響，在特殊方式下誤動的問題得到徹底解決。由此避免了差動保護誤動導致的機組跳閘、設備大面積停電等故障，對保證電網的正常運行發揮了重要作用。文檔編號H02H7/045GK103001181SQ201210470210公開日2013年3月27本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的方法，其特征是，至少包括以下措施中的一項：（1）對于高定值動作區，在功能上采取自適應提高定值的判據，差動保護的動作值按照額定值In1.2倍整定，In是變壓器電流的額定值；（2）對于低定值動作區，在邏輯上低電流動作區增加流過差動保護的躲不平衡電流的延時環節，整定時間取10ms；（3）對于差動保護輸出，在特性上增加三次諧波閉鎖功能，制動系數取0.1~0.2；以上三項措施只要能夠共同發揮作用，就能夠解決變壓器差動保護在功率轉移時誤動作的問題。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘇文博，孫健，王大鵬，李磊，張國輝，井雨剛，呂強，孫運濤，
申請(專利權)人：山東電力集團公司電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：