工頻變化量電流差動(dòng)保護(hù)

　　摘 要： 本文針對(duì)在不同容量的電力系統(tǒng)不同故障類(lèi)型的故障特征，母線(xiàn)保護(hù)采用工頻變化量電流和常規(guī)電流差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行了闡述。
　　關(guān)鍵詞： 工頻變化量 電流 差動(dòng)保護(hù)
　　
　　工頻變化量電流差動(dòng)保護(hù)不受負(fù)荷電流和各有源支路電勢(shì)角差的影響，因而具有可靠、快速、靈敏的特點(diǎn)，為提高差動(dòng)保護(hù)的安全性，采用工頻變化量電流差動(dòng)判據(jù)，與常規(guī)電流差動(dòng)判據(jù)相結(jié)合的方式，其主要?jiǎng)幼髋袚?jù)有以下幾點(diǎn)。
　　1抗TA飽和的“差流動(dòng)態(tài)追憶法”
　　快速啟動(dòng)元件動(dòng)作后，采用“差流動(dòng)態(tài)追憶法”，對(duì)出現(xiàn)的工頻變化量差電流的形成和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行追憶判別，以確認(rèn)發(fā)生的故障類(lèi)型，區(qū)外故障TA飽和母線(xiàn)保護(hù)可靠不動(dòng)作，而區(qū)內(nèi)故障則快速動(dòng)作，不受TA飽和的影響。
　　“差流動(dòng)態(tài)追憶法”利用裝置采樣的原始電流數(shù)據(jù)，取其工頻變化量，并計(jì)算出工頻變化量差電流和制動(dòng)電流。工頻變化量差流和制動(dòng)電流不同于常規(guī)差流及制動(dòng)電流，因?yàn)槌Ｒ?guī)差流或制動(dòng)電流都是故障分量和非故障分量的疊加，而工頻變化量差流及工頻變化量制動(dòng)電流則只反應(yīng)故障分量，消除了非故障分量的影響。相比之下，工頻變化量電流更反應(yīng)了母線(xiàn)故障的特征。
　　假設(shè)快速啟動(dòng)時(shí)刻的采樣計(jì)算點(diǎn)為T(mén)點(diǎn)，往后延續(xù)的對(duì)應(yīng)采樣計(jì)算點(diǎn)為T(mén)+1，T+2，…T+n，計(jì)算到T+n點(diǎn)的差流突變系數(shù)計(jì)算公式為：
　　X=|∑ΔI，（T+n）|/∑|ΔI，（T+n）|-Δ差動(dòng)電流/Δ制動(dòng)電流
　　工頻變化量差流動(dòng)態(tài)追憶法以工頻變化量差流產(chǎn)生時(shí)刻的短路水平為依據(jù)，追憶、分析工頻變化量差流的形成和發(fā)展過(guò)程，快速正確判別區(qū)內(nèi)故障或區(qū)外故障TA飽和。
　　工頻變化量差流動(dòng)態(tài)記憶法主要由下列三個(gè)判據(jù)組成：
　　①工頻變化量差流形成判據(jù)
　　若X1+X2＜A判為區(qū)外故障、TA飽和，反之則判為區(qū)內(nèi)故障。
　　②TA飽和拐點(diǎn)判據(jù)
　　若X2/X1＜B判為區(qū)外故障、TA飽和，反之則判為區(qū)內(nèi)故障。
　　區(qū)內(nèi)故障特征連續(xù)性判據(jù)
　　若X1+X2+X3……+X5＞C判為區(qū)內(nèi)故障。
　　判據(jù)①和②對(duì)工頻變化量差流的形成過(guò)程及突變系數(shù)進(jìn)行定量分析，當(dāng)故障點(diǎn)（T點(diǎn)）及追憶到故障前后的幾個(gè)采樣計(jì)算點(diǎn)均有足夠大的故障電流增量，則判為區(qū)內(nèi)故障，否則判為區(qū)外故障、TA飽和。
　　判據(jù)③檢查差流的連續(xù)性特征，作為母線(xiàn)區(qū)內(nèi)故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作判別的必要條件。
　　2工頻變化量差動(dòng)保護(hù)跳閘邏輯
　　滿(mǎn)足以下條件，允許工頻變化量差動(dòng)保護(hù)跳閘：
　　①抗御TA飽和的“差流動(dòng)態(tài)追憶法”確認(rèn)為區(qū)內(nèi)故障
　　②常規(guī)電流大差|∑I，T|/∑|I，T≥03|
　　③常規(guī)電流小差|∑I，T|/∑|I，T|≥03
　　④大差電流大于用戶(hù)定值：∑II
　　⑤電壓閉鎖滿(mǎn)足動(dòng)作條件
　　⑥無(wú)TA斷線(xiàn)信號(hào)
　　3常規(guī)電流差動(dòng)保護(hù)
　　抗TA飽和的“軌跡掃描法”：
　　“軌跡掃描法”是基于常規(guī)差電流的一種新型判別方法，其理論依據(jù)是：
　　①母線(xiàn)發(fā)生區(qū)外故障，只有很小的不平衡差電流，不平衡差電流不會(huì)大于差電流動(dòng)作門(mén)檻，同時(shí)也不會(huì)超過(guò)比率制動(dòng)的制動(dòng)量，電流差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。
　　②母線(xiàn)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，不論是否有個(gè)別支路的TA飽和，差電流連續(xù)而無(wú)間斷點(diǎn)，同時(shí)差電流大于動(dòng)作門(mén)檻，也會(huì)超過(guò)比率制動(dòng)的制動(dòng)量，電流差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
　　③母線(xiàn)發(fā)生區(qū)外故障而導(dǎo)致TA飽和，當(dāng)TA飽和很?chē)?yán)重時(shí)，以積分方式計(jì)算的差動(dòng)電流會(huì)大于動(dòng)作門(mén)檻，同時(shí)也會(huì)超過(guò)比率制動(dòng)的制動(dòng)量，但由于飽和TA存在2ms及以上正確傳變的時(shí)間，所以差電流是不連續(xù)而有間斷點(diǎn)的，此時(shí)，由“軌跡掃描法”檢測(cè)到的“差電流間斷點(diǎn)”可以有效地防止電流差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。
　　“軌跡掃描法”對(duì)常規(guī)差電流的變化軌跡不間斷地掃描監(jiān)視，采用數(shù)學(xué)方法逐點(diǎn)整形處理，尋找“差流間斷點(diǎn)”，判斷是否區(qū)內(nèi)故障，“軌跡掃描法”本質(zhì)上并不判別TA是否飽和，所以，TA飽和（2ms及以上）對(duì)“軌跡掃描法”的判別并無(wú)影響，具有判別準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)。
　　當(dāng)檢測(cè)到差電流波形中無(wú)“間斷點(diǎn)”，則判斷為發(fā)生區(qū)內(nèi)故障，程序轉(zhuǎn)入“出口跳閘判據(jù)”；當(dāng)檢測(cè)到差電流波形中有“間斷點(diǎn)”，則判斷為區(qū)外故障TA飽和，保護(hù)裝置將重復(fù)上述“差電流軌跡法”掃描監(jiān)視，直至差電流消失。