比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法

摘要

本发明涉及一种比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法，该方法包括如下步骤：a.构造继电器的动作量函数，构造继电器的制动量函数；b.令F3＝F1-F2；c.测量电抗器的零序电流并带入函数F；d.判断F3≥0？；e.当F3＞0时，断定电抗器匝间故障，继电器动作。本发明通过分析电抗器故障时零序电压和零序电流的相位关系，构造比幅式零序方向继电器动作量方程和构造比幅式动零序方向继电器制动量方程，该方法可使继电器在电抗器内部发生匝间故障时制动量为零，动作量很大，在电抗器外部发生单相接地故障时制动量很大，动作量为零，从而解决了电抗器发生匝间故障时的灵敏度和可靠性问题。

权利要求

1.一种比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：a.构造继电器的动作量函数 构造继电器的制动量函数其中 为加于继电器端子的三倍零序电压， 为加于继电器端子的三倍零序电流， 为电抗器每相零序电流，ZS0为系统每相零序电抗；

b.令F3＝F1-F2；

c.测量电抗器的零序电流 并带入函数F3；

d.判断F3＞0？

e.当F3＞0时，断定电抗器匝间故障，继电器动作。

2.根据权利要求1所述的比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法，其特征在于，比幅式零序方向继电器的动作方程需要整定ZL0、ZS0，其中ZL0为电抗器的铭牌参数，ZS0为系统的零序电抗，一般整定为ZS0＝(0-1.0)ZL0。

说明书

比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电学领域，尤其涉及一种比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法。

背景技术

[0002] 随着输电线路的电压等级越来越高，电力系统对高压、超高压输电线路的并联电抗器匝间故障保护提出了更高的要求，目前电抗器的零序功率方向保护在灵敏性和可靠性方面不能满足系统对电抗器匝间故障保护的要求。

发明内容

[0003] 本发明的任务是提出一种比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法，该方法可使继电器在电抗器内部发生匝间故障时制动量为零，动作量很大，在电抗器外部发生单相接地故障时制动量很大，动作量为零，从而解决电抗器发生匝间故障时的灵敏度和可靠性问题。

[0004] 为达到上述发明目的，本发明利用电抗器内部匝间故障和外部单相接地故障时零序电压和零序电流的相位关系构造一个比幅式零序方向继电器的动作方程。本发明的技术方案是：一种比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法，该方法包括如下步骤：

[0005] a.构造继电器的动作量函数 构造继电器的制动量函数

[0006] b.令F3＝F1-F2：

[0007] c.测量电抗器的零序电流 并带入函数F

[0008] d.：判断F3≥0？

[0009] e.当F3＞0时，断定电抗器匝间故障，继电器动作。

[0010] 比幅式零序方向继电器的动作方程需要整定ZL0、ZS0，其中ZL0为电抗器的铭牌参数，ZS0为系统的零序电抗，一般整定为ZS0＝(0-1.0)ZL0。

[0011] 本发明通过分析电抗器故障时零序电压和零序电流的相位关系，构造比幅式零序方向继电器动作量方程和构造比幅式动零序方向继电器制动量方程，该方法可使继电器在电抗器内部发生匝间故障时制动量为零，动作量很大，在电抗器外部发生单相接地故障时制动量很大，动作量为零，从而解决了电抗器发生匝间故障时的灵敏度和可靠性问题。

附图说明

[0012] 图1为电抗器匝间故障时的原理图；

[0013] 图2为电抗器外部单相接地故障时的原理图；

[0014] 图3为本发明的流程图。

具体实施方式

[0015] 本发明的比幅式零序方向继电器测量电抗器匝间故障的方法，该方法包括如下步骤：

[0016] a.构造继电器的动作量函数 构造继电器的制动量函数

[0017] b.令F3＝F1-F2：

[0018] c.测量电抗器的零序电流 并带入函数F

[0019] d.：判断F3≥0？

[0020] e.当F3＞0时，断定电抗器匝间故障，继电器动作。

[0021] 可见，比幅式零序方向继电器的动作方程如下：

[0022]

[0023]

[0024] 上式：左端为动作量，右端为制动量。

[0025] 加于继电器端子的三倍零序电压，

[0026] 加于继电器端子的三倍零序电流，

[0027] ZL0：电抗器每相零序电抗，ZL0＝Z′L0+Z″L0；

[0028] ZS0：系统每相零序电抗。

[0029] 继电器特性分析：

[0030] a)、内部匝间故障时继电器的特性

[0031] 如图1所示的 箭头方向为 的正方向，此时一次侧 由TA的正极性端流入。

[0032]

[0033] 将上式代入比幅式动作动作方程得：

[0034]

[0035]

[0036] 动作量很大，制动量为零，方向继电器动作最灵敏。

[0037] b)、外部单相接地故障时继电器特性，如图2所示：

[0038]

[0039] 导前于 90°。

[0040] 代入动作方程得：

[0041]

[0042] 动作量为零，制动量很大，方向继电器最可靠地不动作。

[0043] 定值整定：

[0044] 比幅式零序方向继电器的动作方程需要整定ZL0、ZS0，其中ZL0为电抗器的铭牌参数，ZS0为系统的零序电抗，一般整定为ZS0＝(0-1.0)ZL0。