一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法与流程

1.本发明涉及继电保护矢量测量技术领域，特别的为一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法。


背景技术：

2.变压器是变电站的重要组成部分，差动保护作为主变保护最重要的保护装置，保护原理简单，保护范围明确，已经作为主保护成为变压器保护最重要的组成部分。
3.差流计算是主变差动保护的核心内容，差动保护装置计算差流的方法可简单概括为：在保护装置启动后，计算主变各侧开关ct二次电流采样值之和，若数值之和达不到差动保护定值，保护装置不会动作，若数值之和超过差动保护定值，保护立即动作出口。这是主变投运后，保证主变区内故障能够跳闸切除故障的方法。但是在主变差动保护投入之前，必须开展六角图测试工作，来检测接入主变保护的ct二次绕组是否正确，把这项工作简称为“六角图”测试。即将测得的各侧开关ct二次电流矢量画在同一张图中，以便分析接入主变差动保护的ct二次绕组极性、相别、相序等是否正确。
4.现有的六角图测试仪，仅仅是通过矢量测量得到电流二次矢量的幅值和相位，可以将电流电压的相量展示在人机界面，但是不能给出一种矢量合成计算方法，来计算主变每一侧三相电流a\b\c是否平衡。
5.综上所述，研发一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法，仍是继电保护矢量测量技术领域中急需解决的关键问题。


技术实现要素：

6.本发明提供的了一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法，本发明运用矢量合成算法，通过横向的矢量合成运算，计算主变差动保护二次电流矢量各侧是否三相平衡，摒弃了仅以差值大小判断是否合格的方法，而是采用差值与幅值作商得到的比值作为判断依据，大幅减少测试结果受负荷电流大小变化的影响，测试结果更有说服力。
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法，包括以下步骤：
8.s1、实测各侧电流和电压相量；
9.s2、横向矢量合成；
10.s3、横向矢量合成合格判据；
11.s4、补充判断。
12.本发明进一步设置为：在s1操作步骤中，实测各侧电流和电压相量，包括以下步骤：
13.s101、高压侧：以本侧a相电压θ
uha
为基准，θ
uha
＝0
°
，测量a相电流i
ha
及角度θ
ha
，测量b相电流i
hb
及角度θ
hb
，测量c相电流i
hc
及角度θ
hc
；
14.s102、中压侧：以本侧a相电压θ
uha
为基准，θ
uha
＝0
°
，测量a相电流i
ma
及角度θ
ma
，测
量b相电流i
mb
及角度θ
mb
，测量c相电流i
mc
及角度θ
mc
；
15.s103、低压侧：以本侧a相电压θ
ula
为基准，θ
ula
＝0
°
，测量a相电流i
la
及角度θ
la
，测量b相电流i
lb
及角度θ
lb
，测量c相电流i
lc
及角度θ
lc
。
16.本发明进一步设置为：所述高压侧角度、中压测角度和低压侧角度均为电流相量超前本侧基准电压的角度。
17.本发明进一步设置为：在s2操作步骤中，横向矢量合成是指b、c相电流矢量和为若相位相反，大小相等，则本侧三相电流平衡；
18.横向矢量合成方法为：沿a相电流矢量反向画延长线，b、c两相电流合成方法为：沿a相电流矢量反向画延长线，b、c两相电流在该延长线上的投影之和大小与a相电流大小相等，b、c两相电流在a相电流矢量延长线上的投影长度计算为：其中为a相电流大小，和分别为b、c在a相电流矢量反向画延长线上的投影，θ
a
为a相角度，θ
b
和θ
c
分别为b相、c相的角度。
19.本发明进一步设置为：在s3操作步骤中，横向矢量合成合格判据指符合三相平衡的要求公式为：其中为a相电流大小，和分别为b、c在a相电流矢量反向画延长线上的投影。
20.本发明进一步设置为：在s4操作步骤中，补充判断是指重复s2和s3，判断b、c两相在a相上的投影与a相电流的差是否满足三相平衡的要求公式。
21.本发明提供了一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法。具备以下有益效果：
22.本发明通过实测各侧电流和电压相量、横向矢量合成、横向矢量合成合格判据和补充判断步骤，运用矢量合成算法，通过横向的矢量合成运算，计算主变差动保护二次电流矢量各侧是否三相平衡，摒弃了仅以差值大小判断是否合格的方法，而是采用差值与幅值作商得到的比值作为判断依据，大幅减少测试结果受负荷电流大小变化的影响，测试结果更有说服力。
附图说明
23.图1为一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法的流程图；
24.图2为一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法中主变六角图横向矢量合成投影法的示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但不是对本发明的限定。
26.实施例：
27.请参照图1所示，图1为一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法的流程图，图2为一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法中主变六角图横向矢量合成投影法的示意
图，一种基于主变六角图测试横向矢量合成方法，包括以下步骤：
28.步骤一、实测各侧电流和电压相量。
29.测量主变各侧开关ct二次三相电流大小及相对于本侧a相电压的相位角。
30.实测各侧电流和电压相量，包括以下步骤：
31.101)、高压侧：以本侧a相电压θ
uha
为基准，θ
uha
＝0
°
，测量a相电流i
ha
及角度θ
ha
，测量b相电流i
hb
及角度θ
hb
，测量c相电流i
hc
及角度θ
hc
。
32.102)、中压侧：以本侧a相电压θ
uha
为基准，θ
uha
＝0
°
，测量a相电流i
ma
及角度θ
ma
，测量b相电流i
mb
及角度θ
mb
，测量c相电流i
mc
及角度θ
mc
。
33.103)、低压侧：以本侧a相电压θ
ula
为基准，θ
ula
＝0
°
，测量a相电流i
la
及角度θ
la
，测量b相电流i
lb
及角度θ
lb
，测量c相电流i
lc
及角度θ
lc
。
34.高压侧角度、中压测角度和低压侧角度均为电流相量超前本侧基准电压的角度。
35.步骤二、横向矢量合成。
36.横向矢量合成是指b、c相电流矢量和为若与相位相反，大小相等，则本侧三相电流平衡；
37.横向矢量合成方法为：沿a相电流矢量反向画延长线，b、c两相电流横向矢量合成方法为：沿a相电流矢量反向画延长线，b、c两相电流在该延长线上的投影之和大小与a相电流大小相等，b、c两相电流在a相电流矢量延长线上的投影长度计算为：其中为a相电流大小，和分别为b、c在a相电流矢量反向画延长线上的投影，θ
a
为a相角度，θ
b
和θ
c
分别为b相、c相的角度。
38.本发明中横向矢量合成的目的是判断各侧三相二次电流矢量是否三相平衡，即满足正序，且大小相等，相位互差120
°
。
39.步骤三、横向矢量合成合格判据。
40.横向矢量合成合格判据指符合三相平衡的要求公式为：其中为a相电流大小，和分别为b、c在a相电流矢量反向画延长线上的投影。
41.本发明考虑到负荷电流或大或小，仅仅以和的差值作为判断依据会导致判断结果有偏差。因此，需要考虑其负荷电流的大小，本发明中判断三相是否平衡的方法是把和的差值与a相电流幅值作比，作比值，以百分比为判断依据，更加准确，严谨。
42.步骤四、补充判断。
43.补充判断是指重复步骤二和三，判断b、c两相在a相上的投影与a相电流的差是否满足三相平衡的要求公式。
44.考虑到一些极端情况，为了保证所有情况下测试结果正确，本发明将c、a相电流在b相电流上做投影，判断投影之和大小与b相电流大小是否相等，以及将a、b
相电流在c相电流上做投影，判断投影之和大小与c相电流大小是否相等。
45.c、a两相电流在b相电流矢量延长线上的投影长度计算公式为：
46.符合三相平衡的要求如下：
[0047][0048]
同理，a、b两相电流在c相电流矢量延长线上的投影长度计算公式为：
[0049]
符合三相平衡的要求如下：
[0050][0051]
以步骤一测得的中压侧电流、电压相量数据，计算中压侧横向矢量合成，若三相平衡，则检测合格。
[0052]
以步骤一测得的低压侧电流、电压相量数据，计算低压侧横向矢量合成，若三相平衡，则检测合格。
[0053]
本发明通过实测各侧电流和电压相量、横向矢量合成、横向矢量合成合格判据和补充判断步骤，运用矢量合成算法，通过横向的矢量合成运算，计算主变差动保护二次电流矢量各侧是否三相平衡，摒弃了仅以差值大小判断是否合格的方法，而是采用差值与幅值作商得到的比值作为判断依据，大幅减少测试结果受负荷电流大小变化的影响，测试结果更有说服力。
[0054]
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。