Page 128 - 电力与能源2024年第二期

268 徐梓源，等：基于向量计算的母线保护负序电压闭锁校验方案研究

负序电压（以 A 相为基准）；α——旋转因子，α = C。由于零序电压定值通常较小，为确保校验的
e j120° 。 准确性，本文将零序电压的计算值设为 0。因此，
· · · ·
零序电压向量计算如图 1 所示，将 U A ，U B ， 不妨设 β = θ，U B 与 U C 幅值相等，可得负序及零
· 序 电 压 的 向 量 计 算 图 中 的 横 坐 标 分 量 均 为 0，
U C 用向量图的形式表示，即零序电压向量计算
则得：
· ·
图。其中， U A 与纵坐标重合，其幅值为 U a；U B 与
ì 2U b cos β = U a
ï ï
)
· ï ï
纵坐标夹角为 β，幅值为 U b，U C 与纵坐标夹角为 íU a - 2U b cos( 120 - β = 3C （2）
∘
ï ï
θ，幅值为 U c。 ï ï U b > A
î
将式（2）化简后可得：
ì
ï ï U b cos β = U a
ï ï 2
ï ï
í 3 （3）
ï ï U b sin β = U a - 3 C
ï ï 2
ï ï U b > A
î
为方便计算，将 U a 设为正常运行电压 57 V，
则可进一步化简得：
ì U b cos β = 28. 5
ï ï
图 1 零序电压向量计算图 í （4）
î
ï ïU b sinβ = 49. 4 - 3 C
根据式（1），可将图 1 转换为正序电压 U 1 与
根据现场实际情况，常见的 110 kV 母线保护
负序电压 U 2 的向量计算图，如图 2 和图 3 所示。
负序电压闭锁定值为 4 V，故将 4 V 的 0.95 倍和
1.05 倍值分别代入公式，计算结果如表 1 所示。
表 1 不同负序电压条件下三相电压的计算值
负序电压 3.8（0.95 倍） 4.2（1.05 倍）
A 相电压 57 V∠0° 57 V∠0°
B 相电压 51.44 V∠-123.6° 50.86 V∠-124.1°
C 相电压 51.44 V∠123.6° 50.86 V∠124.1°
1.3 负序电压闭锁的简化校验
前述的负序电压闭锁校验，由于输入电压较
图 2 正序电压向量计算图
为复杂，这对现场实际的校验工作及仪器设备的
精度提出了较高要求，为此提出了一种负序电压

闭锁的简化校验方法。将常见的 110 kV 母线保
护负序电压闭锁定值 4 V，由此可以得到：A 相电压
57 V∠0°，B 相 电 压 51.1 V∠ − 123.9°，C 相 电 压
51.1 V∠123.9°。
在校验工作中，首先将 B 和 C 的相电压初始
幅值设置为 50.0 V，使得负序电压大于闭锁定值，
图 3 负序电压向量计算图 母线保护可靠不动作，随后逐步增大 B 和 C 的相

1.2 电压闭锁的向量计算 电压幅值，此时负序电压逐渐减小，反之亦然，同
由母差整定校验的要求 可知，相电压大于 时，由于此时零序电压和相电压距离定值临界较
［4］
［5］
定值 A，零序电压需小于 B，负序电压为校验定值 远，因此不会发生抢动现象 。最终记录母线保