[发明专利]真空断路器中电流保护控制方法

说明书

技术领域

本发明属于输变电技术领域，具体是一种应用于配电网中的真空断路器中电流保护控制方法。

背景技术

随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，人们对电力的需求量也越来越大，从而促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。配电系统能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的通畅，而且涉及到电力系统能否正常的运行。因此，当配电网络中某条线路处于非正常运行状态时，线路断路器应该能及时、可靠地将它切除，以防故障的进一步发生和扩大。另外，当线路中存在变压器空载合闸时，会在线路上出现一个瞬时性涌流。由于其不是故障性的，线路断路器不需动作，但是其幅值很大，会造成线路一次合闸不成功或上级线路断路器误跳的情况。因此，在实际运行中，需要线路断路器既能切断处于过流、短路状态的线路，又可以对线路的过流、短路状态和线路上瞬时出现的涌流进行区分。

现有的应用于线路断路器的电流保护控制装置较少，且现有的装置对于线路过流、短路的判断采取了基于电流的峰值作为整定值的判断方法，对于躲过线路涌流采取了线路断路器突然合闸时加入一定的延时时间来实现。这样判断线路的过流、短路状态存在一定的缺陷，并且上级线路断路器在下级线路突然合闸时有可能会因为涌流而误跳，并且故障判别时间过长。

现有技术中，自适应继电保护算法能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而改变保护采样滤波算法中所对应的数据窗形状或窗长。由于自适应保护算法能够根据一次系统的故障情况的变化而调整数据窗，因此，它能在很大程度上克服传统保护的缺陷，有效提高算法的相应速度，缩短故障判别时间。但大多数自适应保护算法的设计和研究对采样滤波算法并未有太多改变，大体上还是应用变数据窗的自适应算法，而对算法的步长以及突变量的变化率均未做考虑。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种适合于真空断路器的全新电流保护控制方法，在算法上都做了全新的设计，具体技术方案如下：

一种真空断路器中电流保护控制方法，包括步骤：

1)从电流互感器采样电流信号；

2)在一个电流信号基波周期内采样，判断采样得到的电流信号是干扰信号，还是过流/短路信号；

3)如果是过流/短路信号，则以采样得到的电流信号为参数，计算电流有效值，如果该有效值大于整定值，则做出保护动作；否则，则继续采样；

所述步骤2)中还包括步骤：

2.1)先对间隔多个连续的采样点的一组采样电流信号计算突变量i_Δ-n；如果突变量i_Δ-n大于其预设的整定值i_Δ-ns，则进入步骤2.2)；如果i_Δ-n不大于预设的整定值i_Δ-ns，则继续对下一组采样点的电流信号计算突变量；本步骤中，每组采样点的个数相同；

2.2)对该组采样点中每对相邻的采样点计算突变量i_Δk，如果每个突变量i_Δk都大于其预设的整定值i_Δ1S，则认为是过流/短路，进入步骤3)。

步骤1)中，当突然上电时，延时采样，避开本级线路突然合闸时出现的涌流。

步骤2)中，一个基波周期内采样48个点，即采样频率为2400Hz。(现有的傅立叶算法都是12个点，也有用24个点的。采样的点数越多，越能反应真实的情况，但是这要受设备的采样能力的限制，不可能使采样频率过大。现有技术中的傅立叶算法，要判断故障得采集一个周波的数据，然后才能判断，判断时间太长。本发明是四个点一组，作为判断是否启动变步长算法的依据，启动后，根据突变情况，确定函数窗长，这样可以大大缩短判别时间。)

步骤2.1)中，所述每组采样电流信号是连续4个采样点的电流信号，所述突变量i_Δ-n是第4个采样点的电流值i(4m-1)和第1个采样点的电流值i(4m-4)差的绝对值。

步骤2.2)中相邻的采样点突变量i_Δk分别是第4和3个采样点、第3和2个采样点、第2和1个采样点的电流值差的绝对值；如果这三个值都大于预设的整定值i_Δ1S，则认为是过流/短路，进入步骤3)。