線路電流差動(dòng)保護(hù)自適應(yīng)CT變比地方法

1、1、引言高壓輸電線路采用基于基爾霍夫定理分相電流差動(dòng)，做為線路保護(hù)的主保護(hù)，越來越多在高壓、超高壓輸電線路中采用，它具有良好的選擇性，能靈敏地、快速地切除保護(hù)區(qū)內(nèi)地故障。輸電線路雙端差動(dòng) 電流保護(hù)中，需要兩側(cè)的電流，兩側(cè)電流在同一基準(zhǔn)值下比較，即兩側(cè)電流統(tǒng)一到同一標(biāo)么值。如果線路保護(hù)兩側(cè)CT變比不同，保護(hù)裝置直接采用采樣的二次電流差動(dòng)運(yùn)算，在正常運(yùn)行狀態(tài)負(fù)荷電流的影響會(huì) 岀現(xiàn)差動(dòng)電流，區(qū)外故障保護(hù)裝置亦會(huì)岀現(xiàn)差動(dòng)電流，導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作， 線路差動(dòng)保護(hù)需解決兩側(cè)CT變比不一致的問題。2 .解決CT變比不一致的常規(guī)方法線路差動(dòng)保護(hù)解決CT變比不一致常規(guī)的方法有兩種，均為需要本側(cè)整定一項(xiàng)定值，該項(xiàng)

2、定值為本側(cè) CT變比與對(duì)側(cè)變比的相互關(guān)系。以下介紹這兩種方法：1 )整定兩側(cè)CT變比的比值保護(hù)裝置定值中的一項(xiàng)定值為兩側(cè)TA變比系數(shù)Kct, Kct=CTm/CTn,即兩側(cè)CT變比的比值,CTm為本側(cè)CT變比，CTn為對(duì)側(cè)CT變比。例如：本側(cè)一次電流互感器變比為 1250/5，對(duì)側(cè)變比為2500/1，貝U 本側(cè)變比系數(shù)Kctm =0.1，對(duì)側(cè)變比系數(shù) Kctn = 10 ,假設(shè)區(qū)外故障系統(tǒng)一次電流 5000A,本側(cè)二次電流20A, 對(duì)側(cè)二次電流2A,本側(cè)二次電流與本側(cè)變比系數(shù)相乘為2A,與對(duì)側(cè)傳送過來的二次電流相等，為同一基準(zhǔn)值，對(duì)側(cè)也同樣處理。2 )整定大的一側(cè)為1，小的一側(cè)為與大的一側(cè)之比

3、將電流一次額定值大的一側(cè)整定為 1，小的一側(cè)整定為本側(cè)電流一次額定值于對(duì)側(cè)電流一次額定值的 比值，該方法與兩側(cè)的電流二次額定值無關(guān)。例如：本側(cè)一次電流互感器變比為1250/5，對(duì)側(cè)變比為2500/1，則本側(cè)TA變比系數(shù)Kct=0.5，對(duì)側(cè)Kct=1。假設(shè)區(qū)外故障系統(tǒng)一次電流5000A,本側(cè)二次電流20A,對(duì)側(cè)二次電流2A,本側(cè)二次電流與本側(cè)變比系數(shù)相乘為10A,除以本側(cè)額定電流為 2A，與對(duì)側(cè)傳送過來的二次電流相等，為同一基準(zhǔn)值，對(duì)側(cè)也同樣處理。該兩種方法均需知道本側(cè) CT與對(duì)側(cè)的關(guān)系，通道傳送的是二次電流值，傳輸數(shù)據(jù)不需處理，傳輸數(shù)據(jù) 不會(huì)溢岀，缺點(diǎn)是本側(cè)定值與對(duì)側(cè)CT變比有關(guān)，不便于運(yùn)行管

4、理。3 .整定本側(cè)CT變比、傳送一次電流法采用了自動(dòng)適應(yīng)于 CT變比不一致的方法，僅整定本側(cè)CT變比與對(duì)側(cè)CT變比無關(guān)。利用輸電線路一次 電流相同的基本原理，在保護(hù)通道中不再傳輸電流二次采樣值，而是傳輸由二次采樣值根據(jù)本側(cè)CT變比而處理后得到的一次電流值。保護(hù)裝置本側(cè)采樣所得二次電流Im值不再直接通過通道傳到對(duì)側(cè)，而要根據(jù)本側(cè)的CT變比CTm將二次電流值Im轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)一次電流值，把轉(zhuǎn)換后的本側(cè)一次電流值通過差動(dòng)通道傳到對(duì)側(cè)。轉(zhuǎn)換公式如下：Im1= ImCTm(1)其中：Im1為本側(cè)一次電流值。在實(shí)際的應(yīng)用中，需要考慮 IM1在很大時(shí)可能溢出的問題。一般要求在滿足電力系統(tǒng)最大CT變比及保護(hù)裝置最

5、大精工電流的條件下，有IM1 1 Mmax ,且有一定的冗余度，而且還要保證所傳輸?shù)碾娏鲄?shù)滿足誤差要求，為滿足上述要求，因此需要對(duì)公式（1）進(jìn)行調(diào)整，具體如下:其中：Imii為調(diào)整后在通道中傳輸?shù)碾娏髦?；k為調(diào)整參數(shù)。調(diào)整后在通道中傳輸?shù)碾娏髦礗mii實(shí)際就是系統(tǒng)一次電流值的k倍。調(diào)整后的電流值通過差動(dòng)通道傳 到對(duì)側(cè)。本側(cè)在收到調(diào)整后的對(duì)側(cè)電流值 Inii后，根據(jù)本側(cè)的CT變比CTm對(duì)Inii進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，公式如下:人：黑匚訂肌汗“（3）其中：In2是經(jīng)過本側(cè)CT變比CTm轉(zhuǎn)換后得對(duì)側(cè)二次電流值。k為調(diào)整參數(shù)，與式（2）中的k值相同。公式（3）的實(shí)際含義就是將對(duì)側(cè)一次電流采樣值按照本側(cè)的CT

6、變比CTm轉(zhuǎn)換后得到對(duì)側(cè)二次電流值，也就是說IN2是經(jīng)過與Im相同的CT變比轉(zhuǎn)換后得到的對(duì)側(cè)二次電流值，因而可以將Im和In2按照差動(dòng)公式進(jìn)行差流計(jì)算。對(duì)側(cè)的數(shù)據(jù)處理方法和本側(cè)相同，如圖1。本側(cè)（M側(cè)）一次電流互感器變比為 1250/5，對(duì)側(cè)（N側(cè)）變比為2500/1。假設(shè)區(qū)外故障系統(tǒng)一次電流5000A,本側(cè)二次電流20A,對(duì)側(cè)二次電流2A,通道傳輸電流5000A,本側(cè)收到通道電流除以本側(cè) TA變比（250 ）為20A，與本側(cè)二次電流相同，差動(dòng)電流為 零，對(duì)側(cè)也同樣處理。該方法的關(guān)鍵技術(shù)是在差動(dòng)通道中傳輸處理后的一次電流值，該值為系統(tǒng)一次電流值的特定的線性倍數(shù)，本側(cè)電流值在通過通道傳輸前的數(shù)據(jù)

7、處理中，僅需要本側(cè)CT變比，無需對(duì)側(cè)參數(shù)參與。本側(cè)收到通道傳來的對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)后的數(shù)據(jù)處理，也僅需要本側(cè)CT變比，無需對(duì)側(cè)參數(shù)參與。按照本側(cè)TA變比轉(zhuǎn)換為二 次電流值，再作差流運(yùn)算，這樣與對(duì)側(cè)的CT變比無關(guān)，從而提高了對(duì) CT變比不一致自適應(yīng)能力。該方法的難點(diǎn)是要考慮通道傳輸?shù)碾娏骱艽?，考慮電力系統(tǒng)最大CT變比及最大短路電流下的冗余度，以及保證所傳輸?shù)碾娏鲄?shù)滿足誤差要求。該方法對(duì)運(yùn)行管理非常方便。該方法已應(yīng)用于許繼電氣研制開發(fā)的基于 32位DSP的WXH-803 數(shù)字式光纖電流 差動(dòng)保護(hù)。圖I系統(tǒng)兩蹦不同CT變比Fm. ） PiFIcnnt Cl詡4 of |wi4 .結(jié)論本文介紹了一種僅整定本側(cè)

8、CT變比，保護(hù)傳送及接收的不是電流二次采樣值，而是由二次采樣值根據(jù)本側(cè)CT變比而處理后得到的一次電流值，技術(shù)關(guān)鍵是傳輸一次電流值不能溢岀。解決了兩側(cè)同一套保護(hù)定值不一致的問題，具有簡單易行、方便運(yùn)行管理等優(yōu)點(diǎn)。通過WXH-803數(shù)字式光纖電流 差動(dòng)保護(hù)實(shí)際驗(yàn)證，該方法簡單可靠，實(shí)用性強(qiáng)。摘 要：線路電流差動(dòng)保護(hù)需要兩側(cè)的電流， 線路保護(hù)兩側(cè)CT變比不一致，要解決兩側(cè)電流在同一基準(zhǔn)值的比較。常規(guī)方法是通過定值整定兩側(cè)CT變比關(guān)系，兩側(cè)電流統(tǒng)一到同一標(biāo)么值。這種方法給運(yùn)行、管理帶來不便。本文提岀了一種僅整定本側(cè)CT變比，保護(hù)傳送及接收的不是電流二次采樣值，而是由二次采樣值根據(jù)本側(cè) CT變比而處理后

9、得到的一次電流值，技術(shù)關(guān)鍵是傳輸一次電流值不能溢岀。解決了兩 側(cè)同一套保護(hù)定值不一致的問題，方便運(yùn)行及管理。該方法已應(yīng)用于許繼電氣研制開發(fā)的基于32位DSP的WXH-803數(shù)字式光纖電流差動(dòng)保護(hù)。關(guān)鍵詞：線路保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，CT變比，自適應(yīng)A method of Li ne differe ntial protecti on TA ratio self-adaptati onLu xiaoju n, Nie huiju n, Huang fucai(Yinnan Power Supply Bureau ， Ningxia, 751100)Abstract : Line current diff

10、erential protection needs the currents of both sides. CT ratios of two sides in the line protecti on are not unanim ous. If the curre nts of both sides want to compare on the basis of the same refere nce value, traditi on ally, its carried out through adjusti ng theCT ratios of both sides and unifyi

11、ng the curre nts of two sides to the same nominal value. But this method troubles the operati on and man ageme nt. In this article, a new method of only adjusting the CT ratio at the current side is given out. Values tran smitted and received by the protecti on are not the curre nt sec on dary sampl

12、ed value, but the primary curre nt value which comes from treated sec on dary sampled value accord ing to the CT ratio at the curre nt side. The key point of this tech no logy is that the tran smissi on of primary curre nt value cannot overflow. It solves the problem of sett in gs con formity of the same complex protecti ons in two sides, and makes the operati on and man ageme nt convenient. This method has bee n appli