[发明专利]一种基于压力特征的变压器数字式自适应保护装置及方法

权利要求书

1.一种基于压力特征的变压器数字式自适应保护装置的保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)瞬态油压特征量测量模块测量变压器内部不同位置的油压变化特征，并输出模拟电压/电流信号，信号调理与采集模块接收瞬态油压特征量测量模块输出的模拟电压/电流信号，并将其转换为数字核心模块能够识别的标准数字信号，再输出标准数字信号；开关量输入模块用于采集需要确知的相关开关量信号，并将其输出为高电平1或低电平0，作为数字核心模块的输入数字信号；数字核心模块接收到输入数字信号与标准数字信号后比较当前t时刻各测点瞬态油压值p_ms.i(t)是否达到预设的保护启动门槛值p_st来决定基于压力特征的变压器自适应保护是否启动，若式①成立，启动标志置位，进入步骤(2)；

p_ms.i(t)≥p_st ①

式①中，p_ms.i(t)表示t时刻的变压器内部第i个测点的瞬态油压值，其中i为1,2,…,N；p_st表示保护启动门槛值；

(2)判断变压器当前是否处于空载合闸状态，若是，则进行步骤(3)，否则，进行步骤(5)；

(3)利用式②计算空载合闸动作压力p_op.k；

式②中，T_k为空载合闸数据窗长度；

(4)若计算得到的空载合闸动作压力p_op.k大于等于预设的空载合闸保护动作门槛值p_th.k，即式③成立，则保护动作，跳闸切除故障，整套装置复归，等待人工复位；

p_op.k≥p_th.k ③

(5)利用式④计算当前t时刻的动作压力p_op.i：

式④中，T为数据窗长度；

(6)比较计算得到的动作压力p_op.i与预设的压力保护动作门槛值p_th的大小关系，若计算得到的动作压力p_op.i大于等于预设的压力保护动作门槛值p_th，即式⑤成立，则保护动作，跳闸切除故障，整套装置复归，等待人工复位；

p_op.i≥p_th ⑤。

2.根据权利要求1所述的一种基于压力特征的变压器数字式自适应保护装置的保护方法，其特征在于，步骤(1)中，保护启动门槛值p_st定义为：

p_st＝k_relp_nm·max ⑥

式⑥中，k_rel为可靠系数，可靠系数k_rel为1.2；p_nm.max为变压器正常运行条件下瞬态油压值的最大值；

步骤(3)中，空载合闸数据窗长度T_k与预设的空载合闸动作门槛值整定时选用的数据窗长度相同；空载合闸数据窗长度T_k设置为5ms、10ms或者20ms。

3.根据权利要求1所述的一种基于压力特征的变压器数字式自适应保护装置的保护方法，其特征在于，步骤(4)中，设定空载合闸动作门槛值p_th.k为：

p_th.k＝k_relp_ub.kmax ⑦

式⑦中：p_ub.kmax为励磁涌流产生的最大压力波动情况下油箱内部动作压力的不平衡量，将励磁涌流时变压器内部测点所测瞬态油压值带入式②，此时计算得到的p_th.k值即为励磁涌流产生的最大压力波动情况下油箱内部动作压力的不平衡量p_ub.kmax；

步骤(5)中数据窗长度T设置为5ms、10ms或者20ms；

步骤(6)中，定义压力保护动作门槛值p_th为：

p_th＝k_relp_ub.max ⑧

式⑧中：p_ub.max为外部最严重短路故障情况下油箱内部动作压力的最大不平衡量，将外部最严重短路故障时变压器内部测点所测瞬态油压值带入式④，此时计算得到的p_op.i值即为外部最严重短路故障情况下油箱内部动作压力的最大不平衡量p_ub.max。