[发明专利]一种牵引变电所变压器内和应涌流的鉴别方法

说明书

技术领域

本发明属于供电系统主设备继电保护技术领域，尤其涉及一种牵引变电所变压器内和应涌流的鉴别方法。

背景技术

差动保护作为牵引变电所变压器的主保护应用在牵引变压器的保护上有很多的不足之处。作为牵引变压器的主保护，其正确动作率也一直很低。当一台牵引变压器正在运行，而另一台处于备用的牵引变压器低压侧真空断路器绝缘性能不好时，经常会发生备用变压器合闸，从而产生励磁涌流；同时导致运行牵引变压器产生级联和应涌流。级联和应涌流与励磁涌流共同作用，一方面使电流互感器发生饱和的可能性增大，另一方面使差流的对称性增强，结果导致运行中的牵引变压器差动保护发生误动作。这种误动具有隐蔽性，对列车运行、供电、设备检修和铁路安全运输生产构成威胁。

目前，对和应涌流引起误动的问题已经提出了一些防范措施，如适当提高差动保护定值、断开运行牵引变压器等。但提高差动保护的整定值会降低差动保护的灵敏度，特别是不利于小匝间短路故障保护动作。由于和应涌流中存在的大量直流分量而导致的电流互感器饱和，更易使差动保护误动作。已有提出通过增加电流互感器饱和判据来防止差动保护误动作的方法，在一定程度上提高了差动保护的可靠性。已有利用差电流中的综合谐波(二次谐波、三次谐波)的含量作为牵引变压器差动保护的闭锁判据，但该闭锁判据会增加内部故障拒动或延缓动作的可能。

目前还没有特别针对牵引变电所变压器和应涌流的检测及相应差动保护防误动作的措施，常用的方法是利用励磁涌流(主要是指牵引变压器空载合闸时产生的初始涌流)判据或电流互感器饱和判据在和应涌流产生时闭锁差动保护，但这种方法的实际效果并不好。本发明利用牵引变压器的合闸时刻与差流的出现时刻存在时间差的原理来判别牵引变压器和应涌流的发生，可以降低由和应涌流而导致差动保护误动作的几率。

发明内容

针对上面技术背景中描述的现有方法对和应涌流的识别精度低的不足，本发明提出了一种牵引变电所变压器内和应涌流的鉴别方法。

本发明的技术方案是，一种牵引变电所变压器内和应涌流的鉴别方法，其特征是所述方法包括下列步骤：

步骤1：牵引变电所正在运行的牵引变压器的电流互感器分别采集原边绕组、副边绕组的相电流数据；所述正在运行的牵引变压器的原边电压互感器采集原边绕组的相电压数据；

步骤2：计算正在运行的牵引变压器的原边相电压的负序值；

步骤3：计算相邻的负序相电压的平均值的比值k；

步骤4：判断步骤3得到的相邻负序电压的平均值的比值k和设定的突变检测门槛阈值kth的大小；

若k≥kth，则相邻牵引变压器发生合闸操作、系统出现故障、牵引供电突加或突减负荷引起系统波动；

若k＜kth，则相邻牵引变压器没有发生合闸操作；

步骤5：判断步骤4中k≥kth时刻运行牵引变压器差流Id的状态，并记录该时刻为t1；

若t1时刻差流Id满足差动保护条件，则牵引变压器发生励磁涌流或内部故障电流；

若t1时刻差流Id不满足差动保护条件，则牵引变压器发生和应涌流、外部故障电流或系统波动；

步骤6：判断步骤(5)中差流不满足差动保护情况，检测差流Id＞Iop.min的时刻t2，Iop.min为正在运行变压器差动保护最小动作量；

步骤7：判别Δt＝t2-t1，是否存在时间差，T为工频周期：

Δt≥T/2，需进一步确认；

Δt＜T/2，系统出现故障；

步骤8：判断步骤(7)中Δt≥T/2的情况：t2之前设定时长到t2时间段内，相邻负序电压平均值的比值k是否大于或等于设定的阈值kth：

k≥kth，则系统出现转换性故障；

k＜kth，则为和应涌流。

所述步骤3中相邻负序电压的平均值的比值k是由以下公式求得：