[发明专利]低压配电线路的配电变压器的三相不平衡保护方法及装置

说明书

本发明公开了一种低压配电线路的配电变压器的三相不平衡保护方法及装置，该方法包括步骤：监视低压配电线路，实时采集低压配电线路三相电流，并获取实际供电负荷；根据低压配电线路的实际供电负荷和三相电流，分别计算配变负荷率β和中性点电流I₀；当配变负荷率β和中性点电流I₀满足第一判定条件时，计算低压配电线路的配电变压器的三相不平衡度；根据三相不平衡度的大小，对低压配电线路的三相负荷，选择相应的风险预警级别进行处理。该装置包括监视采集模块、第一计算模块、第二计算模块以及执行模块。本发明能显著降低三相电流的不平衡度。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种低压配电线路的配电变压器的三相不平衡保护方法及装置。

背景技术

城镇化建设的加快，使得低压配电网(低压指1千伏以下电压)的负荷电不断增加，尤其迎峰度夏和春节期间等季节性低压用电负荷猛增，导致部分配电变压器长期处于超负荷运行状态。通过对某地区全年配电变压器损坏情况的调研和分析可知，三相不平衡是配电变压器损坏的主要原因之一。

三相不平衡：相关电力标准规定配电变压器的三相负荷应尽量平衡，不得使用一相或两相供电。对于连接组别为Yyn0和Dyn11的配电变压器，中性线电流分别不应超过低压侧额定电流的25％和40％。但是由于低压用电负荷随时间、空间波动大，三相不平衡现象在农网配电台区更为常见，当配变出现三相不平衡时，重负荷相电流过大(最大可增为3倍)，易导致配变绝缘老化加快、油质劣化，从而使配电变压器的绝缘性能迅速降低，寿命缩短，严重者甚至烧毁配电变压器。同时，三相不平衡还会增加配电变压器和线路的损耗，影响供电企业经济效益。

目前，针对三相不平衡的情况，常采用以下措施来缓解：

1)改造线路。该方式施工范围大，且由于部分地区电网分布在山区，对线路整体换位工作量太大，因此目前不宜采用。

2)分散负荷。将不对称负荷分散连接到不同的供电电源点上，这样可以降低负荷集中所造成的不平衡度。

3)添加补偿装置。若三相负荷不平衡，且功率因数较低，则可以用不同容量的电容器组作为平衡装置，对于无功容量匮乏的地区可以增设无功补偿装置。

以上调节方式,无论是手动或自动调节馈线开关来分配负荷,还是通过投切电容器组进行负荷补偿,都只是一种分级的调节方式,不能够动态、高效地进行三相不平衡调节。

发明内容

本发明目的在于提供一种低压配电线路的配电变压器的三相不平衡保护方法及装置，以解决三相不平衡导致的配电变压器老化及损坏，且现有调节方式不能够动态、高效地进行三相不平衡调节的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种低压配电线路的配电变压器的三相不平衡保护方法，包括以下步骤：

S1：监视低压配电线路，实时采集低压配电线路三相电流，并获取实际供电负荷；

S2：根据低压配电线路的实际供电负荷和三相电流，分别计算配变负荷率β和中性点电流I₀；

S4：当配变负荷率β和中性点电流I₀满足第一判定条件时，计算低压配电线路的配电变压器的三相不平衡度；

S5：根据三相不平衡度的大小，对低压配电线路的三相负荷，选择相应的风险预警级别进行处理。

作为本发明的方法的进一步改进：

优选地，步骤S2，包括以下步骤：

S2.1：根据低压配电线路的实际供电负荷，计算配变负荷率β，公式如下：

配变负荷率β＝[实际供电负荷/变电站额定负荷]×100％ (1)