專利名稱：電壓互感器斷線檢測的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電力網(wǎng)小電流接地系統(tǒng)的電壓互感器斷線檢測方法，特別是Y-Y型和Δ-Δ型接線電壓互感器斷線檢測方法。
背景技術：
電壓互感器的任務是將很高的電壓準確地變換至二次保護及二次儀表的允許電壓(一般為100V)，使繼電器和儀表既能在低電壓情況下工作，又能準確地反映電力系統(tǒng)中高壓設備的運行情況。
電壓互感器的接線方式很多，有時同一變電所內(nèi)就具有多種接線方式的電壓互感器。電壓互感器斷線是較常見的故障之一。發(fā)生電壓互感器斷線故障時，應立即閉鎖相應的保護及自動裝置功能，同時發(fā)出告警信息提示運行人員檢修。電壓互感器發(fā)生故障時若不及時采取措施，將嚴重影響繼電保護及自動裝置的正確動作，進而造成系統(tǒng)故障。例如在鐵路自動閉塞配電所內(nèi)同時具有Y-Y型和Δ-Δ型兩種接線方式的電壓互感器。自閉/貫通線路電壓經(jīng)由Δ-Δ型電壓互感器采集，線路電壓的變化與自閉/貫通線路自動裝置的正確動作關系十分密切，所以對Δ型接線電壓互感器的斷線檢測就顯得尤為重要。
目前，電壓互感器斷線檢測的方法基本上只是針對具體的某一種接線的電壓互感器，沒有適用于各種接線方式的電壓互感器斷線檢測的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種適用于各種接線方式，尤其是Y-Y型和Δ-Δ型接線的電壓互感器斷線檢測方法，適用面廣，可靠性高，便于在一般的微機保護、測控、自動裝置上實現(xiàn)。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是該電壓互感器斷線檢測的方法，包括如下步驟
(1)從電壓互感器采集電壓信號，并經(jīng)過計算獲取線電壓Uab、Ubc、Uca；(2)從電流互感器采集負荷電流信號；其特征在于比較電壓、電流的幅值關系，判定電壓互感器是否發(fā)生斷線。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所具有的有益效果是適用于各種接線方式，尤其是Y-Y型和Δ-Δ型接線的電壓互感器斷線檢測。簡化了各種接線方式電壓互感器的斷線檢測方法，適用面廣，可靠性高，便于在一般的微機保護、測控、自動裝置上實現(xiàn)。


圖1電壓互感器Δ-Δ型接線方式示意圖；圖2電壓互感器Y-Y型接線方式示意圖；圖3Y-Y型聯(lián)接電壓互感器二次側等效電路圖；圖4Y-Δ型聯(lián)接電壓互感器二次側等效電路圖；圖5Δ-Y型聯(lián)接電壓互感器二次側等效電路圖；圖6Δ-Δ型聯(lián)接電壓互感器二次側等效電路圖；圖7Y型聯(lián)接電壓互感器電壓向量圖；圖8Δ型聯(lián)接電壓互感器電壓向量圖；圖9Y-Y型聯(lián)接電壓互感器BC兩相斷線電壓向量圖；圖10Y-Δ型聯(lián)接電壓互感器BC兩相斷線電壓向量圖；圖11Y-Y型聯(lián)接電壓互感器A相斷線電壓向量圖；圖12Y-Δ型聯(lián)接電壓互感器A相斷線電壓向量圖；圖13Δ-Y型和Δ-Δ型聯(lián)接電壓互感器A相斷線電壓向量圖。
圖1～13是本發(fā)明的電壓互感器斷線檢測方法的最佳實施例，下面結合附圖1～13對本發(fā)明進一步說明如下。
具體實施例方式
圖1、圖2所示為鐵路自動閉塞配電所常用的兩種電壓互感器(以下簡稱PT)接線方式。PT二次側的三相等效電路如圖3～圖6所示，有Y-Y聯(lián)接，Y-Δ聯(lián)接，Δ-Y聯(lián)接和Δ-Δ聯(lián)接4種方式。圖7、圖8分別為Y型聯(lián)接和Δ型聯(lián)接電壓互感器正常工作電壓向量圖。下面是這4種聯(lián)接方式的PT在發(fā)生斷線時線電壓的幅值特征情況。
a、三相斷線PT三相均發(fā)生斷線時，理論上Uab、Ubc、Uca的幅值為零，工程上一般取電壓幅值小于15～30％Ue即認為無壓。
b、兩相斷線(1)Y-Y型聯(lián)接PT如圖3所示，以BC相斷線為例。當發(fā)生BC兩相斷線時，裝置采集三相電壓分別為|a′|＝|a||b′|＝0|c′|＝0經(jīng)計算得出線電壓|ab′|＝|a′|＝|a||bc′|＝0|ca′|＝|a′|＝|a|其向量圖如圖9所示。分析得到，線電壓的最大幅值與原相電壓幅值相同；線電壓的最小幅值為0。
(2)Y-Δ型聯(lián)接PT如圖4所示，以BC相斷線為例。當發(fā)生BC兩相斷線時，A′、B′、C′等電位，裝置采集三相電壓分別為|a′|＝|b′|＝|c′|＝|a|經(jīng)計算得出線電壓|ab′|＝|bc′|＝|ca′|＝0其向量圖如圖10所示。因此，三個線電壓的幅值與PT三相斷線時的結果相同。
(3)Δ-Y型聯(lián)接PT和Δ-Δ型聯(lián)接PT如圖5和6所示，Δ型接線的PT一般把B相直接接地，因此不考慮B相斷線的情況。當發(fā)生AC兩相斷線時，裝置采集到的線電壓幅值為0，與PT三相斷線的結果相同。
c、一相斷線以A相斷線為例。
(1)Y-Y型聯(lián)接PT如圖3所示，當發(fā)生A相斷線時，裝置采集三相電壓分別為|a′|＝0|b′|＝|b||c′|＝|c|經(jīng)計算得出線電壓|ab′|＝|b′|＝|b||bc′|＝|bc||ca′|＝|c′|＝|c|其向量圖如圖11所示。分析得到，線電壓的最大幅值與原線電壓幅值相同；線電壓的最小幅值與原相電壓幅值相同。
(2)Y-Δ型聯(lián)接PT如圖4所示，當發(fā)生A相斷線時，裝置采集三相電壓分別為|U·a′|=12|U·b|=12|U·c|]]>|b′|＝|b||c′|＝|c|經(jīng)計算得出線電壓|U·ab′|=12|U·bc′|=12|U·bc|]]>|bc′|＝bc||U·ca′|=12|U·bc′|=12|U·bc|]]>其向量圖如圖12所示。分析得到，線電壓的最大幅值與原線電壓幅值相同；線電壓的最小幅值為原線電壓幅值的一半。
(3)Δ-Y型聯(lián)接PT和Δ-Δ型聯(lián)接PT如圖5和6所示，Δ型接線的PT一般把B相直接接地。仍以A相斷線為例。當發(fā)生A相斷線時，裝置采集到的線電壓|U·ab′|=12|U·bc′|=12|U·bc|]]>|cb′|＝|bc′|經(jīng)計算得出線電壓|U·ca′|=12|U·bc|]]>其向量圖如圖13所示。因此，線電壓的最大幅值與原線電壓幅值相同；線電壓的最小幅值為原線電壓幅值的一半。
綜上所述，獲得電壓互感器斷線判據(jù)如下利用三個線電壓的幅值關系判斷電壓互感器斷線。三個線電壓的最大幅值(ULmax)大于等于三個線電壓的最小幅值(ULmin)的n倍，即ULmax≥n×ULmin時，判定電壓互感器發(fā)生斷線。
所述的n值根據(jù)被檢測電壓互感器二次側負荷的對稱情況確定，一般情況下1＜n≤1.732，工程上最佳取n＝1.5。
三個線電壓的最小幅值低于無壓門檻值，但負荷電流大于無流門檻值時，判定電壓互感器發(fā)生斷線。
在微機保護、測控、自動裝置、RTU和FTU等類似的裝置上均能夠實施本發(fā)明的方法。步驟如下1)電壓量的獲取對于Y型接線的PT，Ua、Ub、Uc直接從電壓互感器采集，Uab、Ubc、Uca通過矢量計算獲得ab＝a-bbc＝b-cca＝c-a對于Δ型接線的PI，Uab、Ucb直接從電壓互感器采集，Uca按照失量計算獲得ca＝cb-ab2)分別選取Uab、Ubc、Uca中的最大幅值(ULmax)和最小幅值(ULmin)進行比較。如果ULmax≥1.5×ULmin時，判定電壓互感器發(fā)生斷線。
3)無壓門檻值(UWY)一般設定為15％～30％的額定電壓；無流門檻值(IWL)一般設定為0.4～1.5A。如果ULmin＜UWY并且負荷電流大于IWL時，判定電壓互感器發(fā)斷線。
4)選出斷線相并發(fā)出告警信息和閉鎖信號。
權利要求
1.一種電壓互感器斷線檢測的方法，包括如下步驟(1)從電壓互感器采集電壓信號，并經(jīng)過計算獲取線電壓Uab、Ubc、Uca；(2)從電流互感器采集負荷電流信號；其特征在于比較電壓、電流的幅值關系，判定電壓互感器是否發(fā)生斷線。
2.根據(jù)權利要求1所述的電壓互感器斷線檢測的方法，其特征在于利用三個線電壓的幅值關系判斷電壓互感器斷線，三個線電壓的最大幅值(ULmax)大于等于三個線電壓的最小幅值(ULmin)的n倍，即ULmax≥n×ULmin時，判定電壓互感器發(fā)生斷線。
3.根據(jù)權利要求2所述的電壓互感器斷線檢測的方法，其特征在于所述的n值根據(jù)被檢測電壓互感器二次側負荷的對稱情況確定，一般情況下1＜n≤1.732，工程上最佳取n＝1.5。
4.根據(jù)權利要求1所述的電壓互感器斷線檢測的方法，其特征在于三個線電壓的最小幅值低于無壓門檻值，但負荷電流大于無流門檻值時，判定電壓互感器發(fā)生斷線。
全文摘要
一種電壓互感器斷線檢測的方法，適用于電力網(wǎng)小電流接地系統(tǒng)的電壓互感器斷線檢測，包括如下步驟(1)從電壓互感器采集電壓信號，并經(jīng)過計算獲取線電壓U
文檔編號G01R35/02GK1506694SQ0213586
公開日2004年6月23日 申請日期2002年12月9日 優(yōu)先權日2002年12月9日
發(fā)明者張懌寧, 陳平, 徐丙垠, 索南加樂, 樂 申請人:淄博科匯電氣有限公司, 西安交通大學