[发明专利]一种变压器励磁涌流抑制与差动保护配合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动化技术领域，具体涉及一种变压器励磁涌流抑制与差动保护配合的方法。

背景技术

当变压器空载合闸瞬间，由于变压器铁芯磁通饱和、残留磁通的存在以及铁芯材料的非线性特性，会产生幅值相当大的励磁涌流，经过数周波的瞬变过程达到稳定状态，这个冲击性的合闸电流往往可达额定电流的6-8倍。另外，该励磁涌流又将引起此地区电压的波动，导致与其并列运行的变压器励磁电流的变化，即产生和应涌流。由此可能造成变压器差动保护误动作，变压器绝缘损坏，绕组变形，同时降低电力系统供电质量。

由于励磁涌流通常为偏向于坐标轴一侧的尖顶波，并含有大量的谐波分量，因此为了防止励磁涌流造成差动保护误动，变压器差动保护普遍采用励磁涌流闭锁判据，如二次谐波制动、波形对称、间断角原理等。这些闭锁判据存在的突出问题是制动系数不易整定，整定过高会造成变压器空投时保护误动，整定过低会导致变压器空投于闸间故障时保护拒动，降低了差动保护的可靠性和灵敏度，此类现象在实际运行和动态模拟实验中时有发生。

现有技术中，电力行业的学者们针对变压器励磁涌流抑制的方法展开了深入的研究，并提出了多种涌流抑制方法，其中选相位合闸抑制励磁涌流的方法由于成本低，易实现，逐步成为研究的热点。选相位合闸的基本原理是根据上次分闸的信息选择适当的电压相角进行合闸，但是由于控制器精度以及操作机构动作时间存在离散度，因此很难保证开关实际合闸相角与理论计算出的相角完全相等，其误差直接决定了励磁涌流的抑制效果。

发明内容

本发明提出一种变压器励磁涌流抑制与差动保护配合的方法，能够根据开关实际合闸时刻的相角与理论计算出的最佳合闸相角的误差，评估本次合闸的励磁涌流抑制效果，并根据抑制效果调整差动保护涌流闭锁判据，有利于提高变压器差动保护的可靠性和灵敏度。

本发明技术方案如下：

一种变压器励磁涌流抑制与差动保护配合的方法，包括以下步骤，

S01，开关合闸时间自学习：接收到远方监控系统的第一次遥控合闸命令，发送合闸指令至变压器励磁涌流抑制装置的开出模件，由开出模件完成合闸操作，采集开关位置信号(步骤S01采集开关合闸时开关位置信息)，并记录从合闸指令发出到开关位置闭合所需时间t；本步骤为合闸相角的修正提供修正参数；

S02，开关分闸信息记录：接收到遥控分闸命令后，开关执行分闸操作，并记录开关由合位变为分位时的分闸信息，开关位置由合变分时触发录波，主控模块记录电压在开关变位前、后各n个周波的数据；一般取前后两个周波的数据；

S03，计算分闸时刻电压相角α：依据步骤S02记录的分闸信息，经全波傅氏算法计算开关位置由合变分时刻A相电压的相角α，由于分闸时三相电压对称，因此只需取A相电压，合闸时亦同；

S04，计算开关合闸触发时刻所对应的电压相角β：根据步骤S01记录的开关合闸所需时间t,以及步骤S03计算得出的上次分闸相角α(步骤S03开关位置由合变分时刻A相电压的相角α)，计算合闸触发时刻的相角β，以确保开关实际合闸时刻的相角与上次分闸的相角相同或相近：

本步骤对分闸时刻电压相角α进行了实际修正；t％20表示对20取余数，由于一个整波周期为20ms，t％20用于计算整波周期后的余量；

S05,合闸执行，当收到遥控合闸命令时，实时监测A相电压的相角，并比较A相电压相角与步骤S04计算得出的合闸触发相角β相等时，向开出模件发送合闸指令，由开出模件完成合闸操作；

S06，记录步骤S05合闸时开关闭合时的信息，然后经全波傅氏算法计算开关闭合时的A相电压相角γ；

S07，涌流闭锁逻辑调整：根据涌流抑制效果进行涌流闭锁逻辑调整。

具体包括以下步骤，

(7-a)涌流抑制效果的判别，根据步骤S06中实际合闸相角与步骤S03计算的分闸相角存在的差异，判别涌流抑制的效果；

当|γ-α|＜30°,涌流抑制效果级别判为A级；

当30°≤|γ-α|＜60°,涌流抑制效果级别判为B级；

当|γ-α|≥60°,涌流抑制效果级别判为C级；