[发明专利]一种基于电压在线积分的变压器和应涌流识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，具体是一种基于电压在线积分的变压器和应涌流识别方法，可用于防止变压器差动保护因和应涌流而发生误动。

背景技术

变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，其运行安全直接关系到电力系统的安全稳定运行和供电可靠性。变压器广泛采用差动保护作为主保护，其特点是动作速度快，选择性好，但易受到和应涌流的影响而发生误动。目前，针对和应涌流已开展了多方面的研究工作，并提出了一些防范措施，如加强二次谐波判据(见郑涛,赵萍.和应涌流对差动保护的影响因素分析及防范措施.电力系统自动化,2009,33(3):74-77)，采用时差法鉴别和应涌流(见谷君,郑涛,肖仕武等.基于时差法的Y/△接线变压器和应涌流鉴别新方法[J].中国电机工程学报,2007,27 (13):6-11)，利用零序二次谐波判别和应涌流，防止差动保护误动(见束洪春,贺勋,李立新.变压器和应涌流分析.电力自动化设备,2006,26(10):7-12.)，利用基波幅值增量判别和应涌流(见邵德军，尹项根，张哲等.基于基波幅值增量的变压器和应涌流识别方法[J].中国电机工程学报,2010,30(10):77-83)等。但由于和应涌流具有隐蔽性强、形式多样和特征复杂等特点，同时也易于造成电流互感器饱和，可能导致传统和应涌流识别判据失效而造成差动保护误动。

发明内容

本发明提供一种基于电压在线积分的变压器和应涌流识别方法，该方法不受和应涌流类型和电流互感器饱和的影响，可防止变压器差动保护在发生和应涌流期间误动，并方便工程应用。

本发明提供的一种基于电压在线积分的变压器和应涌流识别方法，包括以下步骤：

步骤一、读取变压器电流电压采样值，然后转到步骤二；

步骤二、根据读取的变压器电流采样值计算电流突变量大小，然后根据电流突变量大小判断是否启动和应涌流识别，若判断结果为是，则转入步骤三，若判断结果为否则返回步骤一；

突变量启动判据为：

其中ΔΔi(n)为变压器的电流突变量，ΔΔI_set为启动门槛值，ΔΔI_set>0，i(k)为变压器励磁电流第k点的采样值，k代表n或N为一个工频周期内电流采样点数；

步骤三、计算变压器磁通：

从启动点之前的第一个电压峰值点开始，对变压器原边电压采样值进行积分，近似计算变压器磁通，并计时，然后转入步骤四；

步骤四、计算变压器磁通幅值：

计算该变压器磁通计算值的直流分量和基波幅值，取两者绝对值之和作为变压器磁通幅值；

步骤五、磁通饱和在线判断：

将步骤四计算的变压器磁通幅值与变压器饱和磁通整定值Φ_set比较，若磁通幅值大于饱和磁通整定值Φ_set，则转入步骤六；若磁通幅值小于饱和磁通整定值，而计时未达到时间整定值t_set1，则返回步骤一；当计时超过t_set1，若磁通幅值仍小于饱和磁通整定值Φ_set，则将启动标志字置零，返回步骤一；

步骤六、差动保护动作平台定值自适应调整：将运行变压器差动保护原始动作平台定值提高到原定值的k1倍，其中k₁大于1。

进一步的，步骤六中在差动保护原始动作平台定值调整后，做返回计时，然后转入步骤七；

步骤七、差动保护动作平台定值返回判断

当满足以下三个条件之一时，差动保护动作平台定值返回为原始定值，清启动标志，并转到步骤一，否则直接转到步骤一：

(1)运行变压器磁通的基波幅值与直流分量相加得到的磁通幅值Φ_m小于饱和磁通整定值；

(2)若计算到运行变压器差流落在原有差动保护动作区外，则继续返回计时，返回计时达到t_set2则返回，t_set2取10s-15s；

(3)若运行变压器差流先进入原有差动保护动作区内，则在出动作区时返回。

进一步的，步骤三变压器磁通瞬时标幺值的计算过程为

其中，U(k)为电压采样值，U_n为额定电压，U_b(k)为电压采样值的标幺值，f为额定频率，取50HZ，则Φ_b(n)为变压器磁通瞬时标幺值，Δt为每个采样点之间的时间间隔

进一步的，步骤四中直流分量计算方法为：