[发明专利]电力继电保护线路的接线分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统中继电保护线路的接线分析方法，尤其涉及一种对电力系统中主变压器(简称为主变)差动保护线路、母线差动保护线路的电流互感器CT的接线是否正确进行分析判断并给出错误位置和错误类型的接线分析方法。

背景技术

对于主变压器差动保护，要计算电源侧各相的合成矢量及负荷侧各相的合成矢量。当各绕组都满足相角平衡，即相与相之间相差120°，并且相序相同，均为正序或者负序。同时电源侧和负荷侧每相的矢量和为零时，即幅值相等、角度相差180°即可判定接线是正确的。

对于母线差动保护，要计算输入线路的合成矢量及输出线路的合成矢量。当所有线路都满足相角平衡，即相与相之间相差120°，并且相序相同。同时输入线路合成矢量和输出线路合成矢量每相的矢量和为零时，即幅值相等、角度相差180°即可判定接线是正确的。

综合两种方式归纳出接线正确的条件是：

1)电源侧合成矢量与负荷侧合成矢量(或输出线路合成矢量和输入线路合成矢量)的矢量和为零(即幅值相等、相角相差180°)；

2)所有绕组(或线路)满足相角平衡，即相与相之间相差120°；

3)所有绕组(或线路)相序相同且都是正序，即在向量图中顺时针依次显示为A、B、C。

当接线错误时，电源侧(或输入线路)与负荷侧(或输出线路)的矢量和不为零，根据实测的相量图可以判断出接线错误的地方。

接线错误的情况下一般有两种基本情况，一为某相的极性接反，如火线误接到零线，零线误接到火线；二为某两相之间接错，如A相误接到B相，B相误接到A相，从而导致电源侧与负荷侧的矢量和不为零。

如果某相的极性接反，将会导致绕组三相间相位不平衡。如果某两相间相互接错，将会导致绕组相序错误。

那么，理论上只要进行平衡修正和相序修正，将这两类基本错误修正，再根据电源侧与负载侧的矢量和不为零就可以得到正确的绕组(或线路)电流参数值，然后再与原数据对比即可得到接线错误的位置。

继电保护线路接线的正确与否，直接影响供电系统的正常运行。对继电保护线路接线的正确性及时作出分析，是变电站投建、检修中必不可少的重要环节，目前电力系统的继电保护线路接线正确性分析，主要靠人工进行——工作人员要经过大量的计算，手工绘制电流向量图，然后再根据计算结果和向量图得出继电保护线路接线分析的结果。整个分析过程计算量大，且需要工作人员根据经验进行判断，故存在效率低、误差大的缺点。传统人工方法分析继电保护线路接线正确性的流程如下：

1)获取数据：获取变压器差动保护线路或母线差动保护线路各绕组(或线路)各相的电流幅值、相位数据及相关参数。一般通过电力测量仪器获得，如使用双钳伏安相位表。对于双圈变压器，使用双钳伏安相位表依次测量高压侧CT及低压侧CT的各相(A、B、C、N)电流幅值及相位。

2)计算电流：先根据额定电压(或变压器变比)及CT变比计算各侧的平衡系数，然后再根据平衡系数对电流幅值进行换算。

3)调整相位：根据接线方式对电流相位进行调整。

4)绘制向量图：根据电流幅值、相位等参数手工绘制向量图。

5)分析判断：根据转换后的电流值以及向量图判断接线正确性，如果接线错误需分析纠正方法。根据电源侧合成矢量与负荷侧(或输出线路和输入线路)合成矢量应该大小相等、方向相反的基本条件判断接线是否正确。如果不正确，则由工作人员根据经验进行判断，给出纠正方案，此步没有标准的流程，完全由工作人员素质决定，如果没有经验，那么判断费时费力，且对于较复杂的错误情况很难判断出来。

传统的继电保护线路接线分析的人工方法，存在下述缺点或不足：

1、分析结果可靠性以及准确性差。由于没有统一的操作规程，所以操作存在一定的随意性；另外，工作人员业务水平的高低、客观环境因素等，都会影响分析的准确性。

2、对操作人员的业务能力要求高。操作人员既要熟悉电力系统理论知识，并要具备丰富的实践经验，方能判断出继电保护线路接线是否正确，继而分析出错在哪里、如何修正。

3、工作复杂程度高，工作效率低。分析判断过程中数据计算量大，人工操作工作效率低，费时费力，且在复杂的操作流程和大量的数据计算过程中，难免发生错误。

发明内容

为了解决目前人工情况下对继电保护线路接线错误情况判断时费时费力、对工作人员要求高的情况，本发明提供了一种判断分析可靠性高、使用安全简单、操作方便的电力继电保护线路中的接线分析方法。