[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有效

专利信息
申请号: 201910376457.5 申请日: 2019-05-07
公开(公告)号: CN109980602B 公开(公告)日: 2020-09-01
发明(设计)人: 闫晨光;朱述友;张保会;罗宝锋;周贤;高琰;徐雅;周贤武 申请(专利权)人: 北京中瑞和电气有限公司;西安交通大学
主分类号: H02H7/04 分类号: H02H7/04
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 安彦彦
地址: 101300 北京市顺*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 压力 特征 变压器 数字式 自适应 保护装置 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pms.i(t)是否达到预设的保护启动门槛值pst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);

pms.i(t)≥pst

式①中,pms.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;pst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pop.k

式②中,Tk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pop.k大于等于预设的空载合闸保护动作门槛值pth.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;

pop.k≥pth.k

(5)利用式④计算当前t时刻的动作压力pop.i

式④中,T为数据窗长度;

(6)比较计算得到的动作压力pop.i与预设的压力保护动作门槛值pth的大小关系,若计算得到的动作压力pop.i大于等于预设的压力保护动作门槛值pth,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;

pop.i≥pth 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pst定义为:

pst=krelpnm·max

式⑥中,krel为可靠系数,可靠系数krel为1.2;pnm.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Tk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Tk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pth.k为:

pth.k=krelpub.kmax

式⑦中:pub.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pth.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pub.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pth为:

pth=krelpub.max

式⑧中:pub.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pop.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pub.max

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