[发明专利]一种计及涌流影响的线路零序电流保护方法

说明书

本发明公开了一种计及涌流影响的线路零序电流保护方法，主要包括：S1：检测零序电流突变量；S2：计算零序电流二次谐波含量；S3：零序电流二次谐波含量判断；S4：判断零序电流二次谐波含量的变化趋势。所提供的方法首先对零序电流突变量进行检测，在满足判据后对零序电流二次谐波的含量和变化趋势进行判断，可以在零序电流发生突变时有效区分涌流和故障电流，闭锁相应零序电流保护，有效预防高压内置变零序涌流对上一级相邻线路零序电流保护的影响，避免高压内置变压器空投产生涌流导致上一级相邻线路零序电流保护误动事件的发生。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种计及涌流影响的线路零序电流保护方法。

背景技术

变压器在空载合闸、外部故障切除等情况下，电压瞬间增大，但由于铁芯的非线性，在剩磁叠加作用下铁芯饱和后会产生很大的一次侧电流，即励磁涌流。由于三相变压器空载合闸时每一相的合闸角、剩磁和铁芯特性存在不同，使得变压器的每一相进入铁芯饱和时间不同，又因相涌流具有大量谐波导致波形偏向于时间轴一侧不对称，故叠加之后在零序网络中流通的涌流之和不再为零，即产生了零序涌流；

随着我国电网容量日益增加，系统阻抗的降低使得短路电流相应增大，已然增大了电网安全运行的风险；高阻抗变压器由于具备可以有效弥补系统阻抗降低限制短路电流的特点，应用于短路电流较大的地区；实现高阻抗方式之一的高压内置变压器将高压绕组内置,设计成本经济，运行损耗较小，已在国内电力行业普遍使用；然而这类变压器由于其特殊的结构使得涌流问题更加突出：近年来，已发生多起高压内置变压器空投产生涌流导致上一级相邻线路零序电流保护误动的事件；

与普通结构变压器相比，高压内置变压器由于将高压侧内置，在结构参数上呈现互漏感较小而自漏感较大的特点，故高压内置变压器的零序涌流不再偏向于时间轴一侧，且二次谐波含量更高；此外，高压内置变压器能够产生幅值更大，零序含有率更高且衰减较为缓慢的励磁涌流；

经研究，高压内置变压器空载合闸产生零序涌流幅值小于上一级相邻线路零序电流Ⅰ段保护整定值，Ⅰ段保护不会发生误动；零序电流Ⅲ段保护整定值小，但保护动作延时长，动作时限级差一般为1s，当零序涌流衰减到1s时，基波有效值已大幅减小，低于零序电流Ⅲ段保护整定值，Ⅲ段保护也不会发生误动。而零序电流Ⅱ段保护整定值远小于Ⅰ段保护整定值，在0.5s延时时间到时，可能导致上一级相邻线路零序电流Ⅱ段保护误动；

对零序电流的二次谐波含量进行识别检测，可以在零序涌流发生时有效区分涌流和短路故障电流；但是现有公开的线路零序电流保护存在以下缺陷：未考虑变压器发生涌流时对上一级相邻线路零序电流保护的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种计及涌流影响的线路零序电流保护方法，首先对零序电流突变量进行检测，在满足判据后对零序电流二次谐波的含量和变化趋势进行检测，可以在零序电流发生突变时有效区分涌流和故障电流，闭锁上一级相邻线路零序电流保护，可以有效避免高压内置变零序涌流导致上一级相邻线路零序电流保护的误动；

为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种计及涌流影响的线路零序电流保护方法，包括以下步骤：

S1：检测零序电流突变量：对零序电流进行检测；并判断零序电流的突变量Δi₀(k)是否大于额定电流I_N的10％，即：

Δi₀(k)10％I_N (1)

如若Δi₀(k)小于10％I_N，则开放线路零序电流保护；如若Δi₀(k)大于10％I_N，则进行下一步判断；

S2：计算零序电流二次谐波含量：线路零序电流保护检测处的零序电流二次谐波含量可由下式求得：