[发明专利]基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法

权利要求书

1.一种基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，采集主变高、中压侧的零序电压和零序电流；采集主变低压侧的零序电流；

步骤2，当主变高压侧或中压侧发生零序接地故障时，先判断故障侧零序电压与设定的零序电压最小阈值的关系，若故障侧零序电压大于等于零序电压最小阈值时，则进入步骤3，否则进入步骤4；

步骤3，以故障侧零序电压向量构成第一极化电压向量，以第一极化电压向量与故障侧零序电流向量的夹角来判别零序故障方向；

步骤4，以低压侧零序电流构成极化电流向量，利用极化电流向量与故障侧的等效一次零序电源阻抗计算得到的第二极化电压向量，以第二极化电压向量与故障侧零序电流向量的夹角来判别零序故障方向；

步骤5，以第一极化电压向量和第二极化电压向量的矢量和构成双极化电压向量，以双极化电压向量与故障侧零序电流向量的夹角来判别零序故障方向。

2.根据权利要求1所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

步骤2中，零序电压最小阈值为1％U_n，U_n为零序电压二次额定值。

3.根据权利要求1所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

步骤3中，第一极化电压U_pol为3U₀，U₀为故障侧零序电压。

4.根据权利要求3所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

步骤3包括：

步骤3.1，将第一极化电压向量按照设定的零序方向灵敏角进行顺时针旋转；

步骤3.2，将故障侧零序电流向量旋转180°，旋转后的故障侧零序电流向量滞后第一极化电压向量；

步骤3.3，正方向动作区域为按照设定的零序方向灵敏角进行顺时针旋转后的第一极化电压向量为垂直平分线的-80°和+80°之间；若旋转后的故障侧零序电流向量处于正方向动作区域中，则判定是零序故障为正方向；反之，则判定零序故障为反方向。

5.根据权利要求4所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

步骤3.1中，零序方向灵敏角的取值范围为0°到90°。

6.根据权利要求4所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

步骤3.2中，故障侧零序电流向量为3I₀，I₀为故障侧零序电流；故障侧零序电流向量旋转180°后得到-3I₀。

7.根据权利要求1所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

步骤4中，极化电流I_pol为3I₀，I₀为低压侧零序电流。

8.根据权利要求7所述的基于极化电流提高变压器零序保护方向元件可靠性的方法，其特征在于，

以如下关系式计算第二极化电压向量：

U_pol2＝I_pol×ZN_pol

式中，

U_pol2为第二极化电压向量，

ZN_pol为故障侧的等效一次零序电源阻抗，满足ZN_pol＝RN_pol+jXN_pol，其中，RN_Pol为故障侧的等效一次零序电源电阻，XN_Pol为故障侧的等效一次零序电源电抗。