[发明专利]一种检测PT中性线断线的方法

说明书

本发明公开了一种检测PT中性线断线的方法。根据PT二次侧的ABC三相电压采样值计算正序基波电压和每一相的各种高次谐波电压；根据PT二次侧的零序电压采样值，计算零序三次谐波电压；根据正序基波电压计算得到电压门槛一；根据每一相的各种高次谐波电压计算得到电压门槛二；当零序三次谐波电压大于电压门槛一，且零序三次谐波电压大于电压门槛二时，经延时报PT中性线断线。利用此方法能够判别出PT中性线断线；当系统中由于空充主变等操作产生各种高次谐波电压时，除三次谐波含量较大外，其他次谐波含量也较大，利用此方法能够防止误判PT中性线断线。

技术领域

本发明涉及电力系统领域中检测PT中性线断线的方法。

背景技术

电力系统中发生PT断线是一种常见的故障。PT断线按断线的相别可分为中性线断线非中性线断线。中性线断线即N线断线，非中性线断线即A相、B相或C相断线。目前对非中性线断线的研究已经相当成熟，保护装置可以根据零序电压和正序电压等条件来判断是否发生非中性线断线，但对中性线断线的研究却相对较少。当发生PT中性线断线时，由于中性点电位漂移，保护装置的相电压会发生变化，从而可能导致零序方向元件误动，电压元件误动，现场类似的事故发生过多起。中国专利CN201110187854.1中公布了一种利用零序电压三次谐波大于根据正序基波电压计算得到的浮动门槛来检测PT中性线断线的方法，该方法考虑了PT中性线断线时电压三次谐波含量较大的特征，但是未考虑其他工况也可能导致三次谐波含量较大，因此在某些非PT中性线断线的工况下可能发生误判断线。

例如在某些电网中，对主变压器进行充电操作时，由于励磁涌流较大且为非正弦波形，会向系统中注入各种不同频率的高次谐波电流，这些高次谐波电流进入电网，会导致系统中出现高次谐波电压，这些高次谐波电压包括2次及以上多种频率。电压各次谐波频率的含量大小受励磁涌流中谐波电流大小、电网中不同频率谐波阻抗的分布等因素等影响，在电网中不同位置谐波电压特征不同，且随时间变化，一般经过若干秒之后各次谐波逐渐衰减到可以忽略。这种情况下，如果仅依靠三次谐波含量和基波含量来判断是否发生PT中性线断线，则可能误判为断线，并闭锁了保护装置的相关功能，使保护装置拒动的风险提高。

发明内容

本发明的目的是：提出一种充分利用系统中基波和各种高次谐波含量的PT中性线断线检测方法，提高检测的准确性，降低误判PT中性线断线的可能性。

本发明的技术方案是：根据PT二次侧的ABC三相电压采样值计算正序基波电压和每一相的高次谐波电压；根据PT二次侧的零序电压采样值，计算零序三次谐波电压；根据正序基波电压计算得到电压门槛一；根据每一相的高次谐波电压计算得到电压门槛二；当零序三次谐波电压大于电压门槛一，且零序三次谐波电压大于电压门槛二时，经延时报PT中性线断线。

上述零序三次谐波电压大于电压门槛一，是指满足如下公式：

3U_{0_3harm}＞K₁*U₁+U_{3harm_unb} 式①

式①中，3U_{0_3harm}为零序三次谐波电压值，不等式右侧为电压门槛一的计算公式，U₁为正序基波电压，K₁为基波比例系数，U_{3harm_unb}为系统中的零序三次谐波不平衡电压的最大值。

上述零序三次谐波电压大于电压门槛二，是指满足如下公式：