[发明专利]一种基于复合时差法的变压器励磁涌流识别方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于复合时差法的变压器励磁涌流识别方法及系统，方法包括：S1、将对称区域划分为三个闭环区域，第一闭环区域、第二闭环区域和第三闭环区域；S2、分别通过时差法计算第一闭环区域、第二闭环区域和第三闭环区域的差流变化时刻，并监视变压器的相电压变化时刻；S3、分别判断第一闭环区域、第二闭环区域、第三闭环区域的差流变化时刻与变压器的相电压变化时刻之间是否存在时间差，根据判断结果识别变压器发生励磁涌流、内部故障或变压器两端电流互感器饱和。本发明的有益效果是：综合判别结果以识别出变压器发生励磁涌流、内部故障或变压器两端电流互感器饱和的发生。

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，特别涉及一种基于复合时差法的变压器励磁涌流识别方法及系统。

背景技术

电流差动保护由于其原理简单、动作速度快，被广泛应用作为变压器的主保护。然而，在变压器由于空载合闸或电压恢复而发生励磁涌流的场景下，差动保护的可靠性难以得到保障。由于变压器铁芯饱和需要一段时间，因此差流的出现将滞后于相电压变化一段时间。基于上述现象，时差法得到了广泛的应用，其原理为当发生内部故障时，相电压变化与差流突变时刻同时发生，此时差动保护动作；若发生励磁涌流，则相电压变化与差流突变存在时间差，此时需对差动保护进行闭锁。

时差法在大多数情况下能够迅速准确地区分变压器励磁涌流与内部故障。然而实际应用中，需要考虑变压器两端电流互感器饱和的影响。当变压器正常运行时发生外部故障导致其两端电流互感器饱和时，由于在故障初始阶段电流互感器不会立即饱和，仍能正确传变一次电流，故差流的出现会滞后电压变化一个时间差，一般大于3ms。

基于上述分析，无论是空载合闸情况下变压器励磁涌流引起的虚假差流，还是外部故障导致变压器两端电流互感器饱和而发生的故障差流，都将滞后相电压变化一个时间差，仅仅依靠单一的时差法是无法确定该时间差是由励磁涌流还是电流互感器饱和引起的。

发明内容

本发明提供了一种基于复合时差法的变压器工作状态识别方法及系统，解决了现有技术中仅仅依靠单一的时差法无法确定该时间差是由励磁涌流引起的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于复合时差法的变压器工作状态识别方法，适用于电力系统，所述电力系统包括变压器，位于所述变压器一侧的第一母线和位于所述变压器另一侧的第二母线，识别方法包括：

S1、将所述电力系统划分为三个闭环区域，第一闭环区域包括：所述变压器及其两端的电流互感器，第二闭环区域包括：第一闭环区域，所述第一母线及其两端的电流互感器，和接入所述第一母线的所有线路，第三闭环区域包括：第一闭环区域，所述第二母线及其两端的电流互感器，和接入所述第二母线的所有线路；

S2、分别通过时差法计算所述第一闭环区域、所述第二闭环区域和所述第三闭环区域的差流变化时刻，并监视所述变压器的相电压变化时刻；

S3、分别判断所述第一闭环区域、所述第二闭环区域、所述第三闭环区域的差流变化时刻与所述变压器的相电压变化时刻之间是否存在时间差，根据判断结果识别所述变压器是否发生励磁涌流或内部故障，以及所述变压器两侧的电流互感器是否发生饱和。

本发明的有益效果是：通过将传统时差法检测区域进行扩展，对扩展后各区域实时检测相电压与差流变化时刻之间的时间差，综合判别结果以识别出变压器发生励磁涌流、内部故障或变压器两端电流互感器饱和的发生。该方案原理简单，仅仅根据突变波形出现的时间差进行判别而不依赖于波形的整体特征，故无论变压器处于空载合闸、空载运行或带载运行的状态，均能正确快速判断出内部故障的发生。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选地，步骤S4中，当确认所述第一闭环区域、所述第二闭环区域、所述第三闭环区域的差流变化时刻与所述变压器的相电压变化时刻之间均不存在时间差时，确定所述变压器发生内部故障。