[发明专利]基于油流量特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法

说明书

基于油流量特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，首先，安装在油浸式变压器连接管的流速传感器对连接管内的油流速度进行持续实时测量，将速度信息传递给数字式瓦斯继电器；当速度达满足启动条件，数字式瓦斯继电器对连接管内一个计算周期T内的流量进行计算；将计算得到流量值与整定值进行大小比较；根据比较结果确定保护是否动作；本发明方法能够在油浸式变压器发生内部故障时有效启动，保护可靠动作；并且防止油浸式变压器发生外部故障时误动。

技术领域

本发明涉及油浸式变压器的保护技术领域，具体涉及一种基于油流量特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法。

背景技术

变压器瓦斯保护自上世纪20年代以来，就成为了变压器的主流非电量保护方式，作为变压器电量保护的补充，主要用以应对变压器内部短路故障的情况。相较于变压器的电气量保护而言，反应故障气体产生的非电量保护更为全面、直接反应保护对象的运行状态，且在灵敏度方面等具有独具优势。

原有油浸式变压器的瓦斯继电器是机械式保护，其基于油流速度大小信息的保护原理为,在内部故障情况下会产生油流的流动，冲击下浮子前面的挡板，然后挡板转动，下面的干簧接点闭合，继而断路器跳闸。但是，由于长期缺乏足够的重视与研究，目前系统中使用的瓦斯继电器存在可靠性低下、凭经验取门槛值、机械结构以及速动性不足等缺陷，瓦斯保护误动、拒动的事故时有发生。据统计，近年来我国已经发生数起500kV变压器瓦斯保护因区外故障误动作跳闸的事故；再者，由于传统瓦斯继电器从感知到流速至触发保护进行跳闸整个过程亦有延时过长、有可能错过最佳跳闸时间的问题，一旦变压器内部发生严重的匝间短路或套管内部电弧短路故障，故障电弧能量急剧释放，安装在油枕连接管处的瓦斯继电器通常难以及时感受油流涌动的变化，传统瓦斯继电器来不及动作，而此时故障点附近油箱箱壁已经发生塑性形变、开裂甚至发生爆炸。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可以快速反应油浸式变压器连接管内的油流量特征的数字式保护方法即基于油流量特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，能够快速侦测油浸式变压器连接管内油流的流量大小，输出数字信息与整定值进行比较，做出快速判断，以快速隔离故障。

为了达到以上所述的目的，本发明的所采取的技术方案是：

基于油流量特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，包括以下步骤：

步骤1：在油浸式变压器连接管安装数字式流速传感器，对连接管内油流速度进行持续实时测量，每间隔Δt测出一个速度数值v_oil，并将油流速度信息传递到数字式瓦斯继电器；

步骤2：数字式瓦斯继电器对接收到的速度信息进行判断，当接收到的速度数值大于数字式瓦斯继电器启动值v_open时，也即满足v_oil≥v_open，数字式瓦斯继电器启动油流量计算程序，按公式来计算油流量，式中，A为连接管横截面积，v_oil为连接管内油流速度大小，Q即为油流量，T为油流量计算周期，T为Δt的整数倍，Δt为测速采样间隔；

步骤3：将计算得到的油流量Q与设定好的油流量整定值Q_set进行比较；

步骤4：若Q≥Q_set，则判断为油浸式变压器内部故障，保护动作，断路器跳闸；否则，保护不动作。

油流量整定值Q_set的设定以躲开外部故障时连接管的油流在T内可能通过的最大流量为原则。