利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置.pdf

利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置
    【技术领域】

    本发明涉及一种变压器保护装置，特别涉及一种利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置。

    背景技术

    现有的电力变压器差动保护装置，通过比率制动元件，即通过差动电流与穿越电流的比率，来识别区外故障与区内故障；同时通过涌流与过励磁制动元件，即通过分析差动电流的波形或谐波含量，来识别励磁涌流与过励磁电流，达到判别内部故障的目的。对有两侧或两侧以上为中性点直接接地的电力变压器，当一个接地侧发生区外接地故障时，可能多侧出现大接地故障零序电流。为防止该零序电流引起差动保护误动，目前广泛采用对接地侧三相电流进行变换的方法，消除零序电流的影响。但是当接地侧三相电流互感器误差不一致，且变压器仅在发生区外故障的中性点接地侧有电源时，通过传统方法不能消除中性点接地侧区外接地故障引起的零序电流的影响，将存在较大的差动不平衡电流，比率制动元件、涌流制动元件对此不能进行可靠制动，尤其是在变压器负荷电流很小甚至为零的情况下，比率制动元件、涌流制动元件对此不能进行制动，只要误差电流超过门槛，变压器差动保护将误动。

    【发明内容】

    本发明的目地是提供一种利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置，通过变压器差动保护中的三相差动电流突变量分别与变压器各中性点接地侧(或分支)的零序电流突变量的加权求和值构成比率制动元件，当比率值小于整定值时，判相应相差动电流为区外故障引起的误差电流，信号经或门输出后，闭锁三相差动保护出口。本发明的优点是，可完全避免三相电流互感器误差不一致时，中性点接地侧区外接地故障导致的变压器差动保护误动，且不影响区内故障情况下差动保护的正确动作。

    一种利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置，该装置电路构成如图1所示。其特征在于：该装置由记忆器11～13、减法器21～23、滤波器31～33、记忆器41、42、……4n、减法器51、52、……5n、滤波器61、62、……6n、乘法器71、72、……7n、加法器81、乘法器82、比较器91～93和或门94构成，其中记忆器11～13的输入端及减法器21～23的正输入端分别输入变压器差动保护形成的三相差动电流瞬时值信号ida、idb、idc，减法器21～23的负输入端分别接记忆器11～13的输出端，其输出端分别与滤波器31～33的输入端相连接，滤波器31～33的输出端分别接比较器81～83的正输入端；记忆器41、42、……4n的输入端及减法器51、52、……5n的正输入端分别输入变压器各中性点接地侧(或分支)的零序电流瞬时值信号3i10、3i20、……3in0，减法器51、52、……5n的负输入端分别接记忆器41、42、……4n的输出端，其输出端分别与滤波器61、62、……6n的输入端相连接，乘法器71、72、……7n的一个输入端分别接滤波器61、62、……6n的输出端，其另一个输入端分别输入预先设定权值k10、k20、……kn0，加法器81的输入端分别接乘法器71、72、……7n的输出端，其输出端与乘法器82的一个输入端相接，乘法器82的另一个输入端输入整定值K，比较器91～93的负输入端分别接乘法82的输出端，其输出端分别接或门94的三个输入端，或门94输出三相制动信号。在差动电流与零序电流归算到同一侧、同一变比及权值0＜(k10、k20、……kn0)≤1的情况下，整定值K为0＜K＜1/3。n为变压器中性点接地侧数(或分支数)。当比较器91～93正输入端的信号小于负输入端信号，比较器输出0，判相应相差动电流为区外故障引起的误差电流，信号经或门94输出。或门94输出0时，闭锁三相差动保护出口，否则或门94输出1时，允许三相差动保护动作。

    同现有技术比较，本发明的优点是首次提出了在传统的变压器差动保护中，添加一种通过变压器差动保护中的三相差动电流突变量分别与变压器各中性点接地侧(或分支)的零序电流突变量的加权求和值构成比率制动元件，当比率值小于整定值K时，判相应相差动电流为区外故障引起的误差电流，信号经或门输出，闭锁三相差动保护出口。应用本方案，可完全避免三相电流互感器误差不一致时，中性点接地侧区外接地故障导致的变压器差动保护误动，也可防止其他非内部故障情况下，零序电流造成的差动不平衡电流导致的变压器差动保护误动作，且不影响区内故障情况下差动保护的正确动作。

    【附图说明】

    图1利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置的电路框图。

    【具体实施方式】

    实施例1

    一种利用故障分量防止多分支变压器差动保护误动的三相综合制动装置，其电路构成如图1所示，变压器中性点接地侧数n＝3。当比较器91～93中的正输入端的信号小于负输入端信号时，比较器输出0，判相应相差动电流为区外故障引起的误差电流，信号经或门94输出。或门94输出0时，闭锁三相差动保护总出口；否则或门94输出1，允许三相差动保护动作。在差动电流与零序电流归算到同一侧、同一变比及权值k10＝0.8、k20＝0.6、k30＝0.3的情况下，整定值K取0.1。本装置的优点是可完全避免中性点接地侧区外接地故障导致的变压器差动保护误动，且不影响区内故障情况下差动保护的正确动作。