采样值电流差动保护一种新动作判据的研究分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第34卷第18期继电器Vo1．34No．18122006年9月16日RELAYSep．16，2006采样值电流差动保护一种新动作判据的研究分析张方军，张伟中(浙江机电职业技术学院电气工程系，浙江杭州310053)摘要：提出了一种基于积分思想的采样值电流差动保护判据，并对该判据的设计思想、保护原理、具体判据的表达形式、消除动作模糊区影响的措施等方面进行讨论分析，该判据可以提高保护动作的速度，并且保护动作的速度可以随故障严重程度的加重而越来越快，这对于发生严

2、重故障时要求快速切除故障是极为有利的，而对于采样值电流差动保护判据带来的保护存在模糊区的问题，可以采用常规相量电流差动保护作为辅助判据来消除。关键词：采样值；积分；保护；动作时间中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1003-4897(2006)18-0012433效果是一样的，这样显然和我们所知道的故障越严0引言重保护动作需要越快的要求所不相符的，我们需要目前对于采样值电流差动保护的研究中，保护的是一种“不但能够反映是否大于，而且能够反映判据大多采用在连续的R个电流采样点中有s个大于多少”的保

3、护判据，即能够反映故障严重程度采样点满足条件就动作的判据(R一般比s大2)，的判据，故障越严重，则保护动作越快，为此我们提它与常规相量电流差动保护相比在动作速度上有很出了一种“积分”式的采样值电流差动保护判据。大的优越性，最快能够在1／4个工频周期出口动作，“积分”式采样值电流差动保护判据也是采用同时由于采样值电流差动保护直接采用电流采样值比率制动的，基本原理是这样的：假设一个周期内电判断，因此其保护的动作电流值存在模糊区‘。流的采样点数是Ⅳ，首先把每个采样点的采样值动本文讨论研究的保护动作判据也是直

4、接根据电流采作电流和采样值制动电流相加，然后把连续若干个样值进行计算判断的，但采用的判据是一种“积分”(假设是n=N／4+1个)采样点的动作电流和制动的方法，其动作时问可以小于1／4个工频周期，并且电流分别相加，计算其相加之和是否能够满足下式：当故障越严重、故障电流越大时，动作时问就越短。∑i>Io(3)1判据设计的基本思想∑i>K·∑i(4)式中：∑i为连续n个采样值动作电流之和；∑iz为采用“连续的R个电流采样点中有S个采样点连续n个采样值制动电流之和；为制动系数；Io为满足条件就动作”的判据是对

5、单个采样点是否满足整定值(是一常数)。保护判据进行判断，即每个单独的电流采样值是否如果满足，保护就动作。本文主要对式(3)的满足下式：判据保护原理进行讨论和分析。id>Io(1)2判据∑i>Io的原理分析id>K·i(2)式中：i为采样值动作电流；i为采样值制动电流；K为了能够比较清楚地分析保护的动作原理，我为制动系数；，n为整定值(是一常数)。们结合图1来分析说明，设图中电流保护的整定值如果连续的R个电流采样点中有S个采样点是，0，电流的有效值是，，，并且，，=Io，电流在一个满足上式条件，那么就认

6、为是发生了内部故障，保护周期内的采样点数为Ⅳ个(Ⅳ为4的倍数)，a点是动作，其中如果电流一个周期的采样点数是，v(，v是采样点，那么b点也是采样点，并且a点和b点间有4的倍数)，那么s等于N／4+1，R等于s+2，从式个采样点1，2，⋯，(=N／4—1)，图中面积s和(1)和式(2)可以看出，它是以是否“大于”为条件面积Saebdc有一定的比例关系，由数学知识可知：的，只要大于就可以，至于是大一倍还是大两倍，其Saebde／s=4／盯(5)维普资讯http://www.cqvip.com张方军，等采样

7、值电流差动保护一种新动作判据的研究分析l3严重，动作时间越短，而故障程度较轻，则动作时间稍长。为什么会出现这样的情况呢，其根本的原因就是因为该判据中包含有采样点电流幅值大小的信息，式(9)中含有N／4+1个连续采样点电流值的信息，如果故障越严重，那么采样点电流值就越大，有图1电流采样值分布图可能只要有少于N／4+1个连续故障电流值的和就Fig．1Distributionofcurrentsamplingvalue能够满足式(9)，也就是说故障发生时间小于1／4其中面积Sabde等于：个工频周期时，判据

8、(9)就满足，保护就可能动作，Sbd=(~r／2)×Io=(~r／2)×，l(6)故障越严重，满足式(9)所需要的故障电流采样点而面积Saebdc可以如下近似表示：把点a和点b就越少，保护就动作越快，这是该判据的优点。问(包括点a和点b)相邻的采样点用直线相连，并3消除保护动作模糊区影响的措施过各采样点作时间轴的垂线，这样由相邻采样点间的连线、采样点垂线和时间轴垂线所组成的各个小对于式(9)保护判据而言，其保护动作有一定梯形的面积之和就近似等于面积S采样