区分故障电流和谐波电流的新方法 2

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1、区分故障电流和谐波电流的新方法2　　I1为正序电流；I2为负序电流；I0为零序电流；I为系统电流　　3继电保护性能的改善及计算机仿真　　由前述可见，通过比较系统中存在的相序电流，即可达到区分各次谐波及各类短路故障的目的。进一步说，可以将继电保护装置中，测量比较环节和逻辑判断环节中的开关量控制信号，由原来的一个（基波电流或基波电压比较信号）增加为两个，即：　　•区分系统正常运行状态和故障运行状态（短路）的开关量信号，即以基波电流为整定参考值的阀值信号；　　•区分系统不正常运行状态（谐波）和故障运行状态（短路）的开关量信号，即以各序电流间的相互比较为参考的判断信号。　　也就是说

2、，继电保护装置在以下两种情况才会动作：　　•系统中发生某种短路故障，且当故障电流超过整定的阀值电流时，保护动作；　　•系统由于某种原因存在某次谐波，且当该次谐波的谐波含量超过规定值时，保护动作。　　以天津市某大型企业的配电系统为例，图2为天津某公司配电系统的等值电路。　　　　图2天津钢管有限责任公司配电系统的等值电路　　假设，10kV母线出线端的电流保护B1、B2的动作阀值为Iz=1200A，B2为电力电子开关。当B支路在负荷端发生短路故障，该线路电流增加，使得母线电压下降，此时K闭合，无功补偿装置作用补偿母线电压。经计算，由于无功补偿的使用，会给正常运行的系统带来一定的谐

3、波污染，以5次谐波为主　　　　式中L1、L2、L3——支路A、B线路及其负荷的等效感抗；　　L0——无功补偿装置的等效感抗；　　C——无功补偿装置的等效容抗。　　然而，在无功补偿装置补偿母线电压的同时，它所引起的5次谐波使A支路（非故障线路）的电流瞬时增加，计算可得5次谐波作用下，流过A支路的电流较大值为：IAmax=1588.6A>1200A，此时电流保护B1动作，从而扩大了事故的范围。图3为谐波作用下支路A电流和继电保护动作状态仿真图。　　　　如果将上述的可区分故障电流和谐波电流的方法运用到此系统中，即如前所述将继电保护装置中，测量比较环节和逻辑判断环节中的开关量控制信

4、号，由原来的一个（基波电流或基波电压比较信号）增加为两个，其逻辑关系如图4所示　　　　图4继电保护装置逻辑判断环节的逻辑关系图　　假设，10kV母线出线端的电流保护B1、B2的动作阀值仍然为Iz=1200A，K为电力电子开关，此时设置谐波含量的比较值，即当谐波电流占系统电流的比值大于30%时，继电保护跳闸，否则不跳。　　继电保护根据是否有谐波导致的电流决定是否动作，且通过此种方法可以得知此次的继电保护跳闸，是由系统中存在的某次的谐波电流含量引起的，而不是由于故障电流导致的。　　此种方法的实施，同样不会影响系统某支路仅发生故障时继电保护装置的动作。　　将相序分量理论应用到区分

5、电力系统故障运行状态和不正常运行状态中，找出了一种可以正确区分两者，尤其是谐波电流和短路故障电流的方法；　　增加继电保护装置的逻辑判断环节中的控制信号，不但没有影响系统中的继电保护装置，而且还可以实现对系统不正常运行状态（谐波）和故障状态（短路）的区别，且仿真结果与理论分析一致。