[发明专利]一种变压器内部短路故障保护装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种变压器内部短路故障保护装置及其控制方法，所述装置包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、控制器及快速开关；第一电流互感器的第一端与切换开关中第一开关的主载流触头连接，第二端与快速开关的第一端连接，快速开关的第二端与分接选择器的第一触头连接；第二电流互感器的第一端与切换开关中第二开关的主载流触头连接，第二端与分接选择器的第二触头连接；第三电流互感器装设在有载调压分接开关的出线上；第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器的输出端均与控制器的输入端连接，控制器的输出端与快速开关的控制端连接，能有效解决现有技术无法判别变压器内部故障点位置的问题，从而实现精确保护。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种变压器内部短路故障保护装置及其控制方法。

背景技术

电力系统中，变压器是电力传输的重要核心设备。通常，电力变压器会配置有载调压分接开关，通过该器件，可以调节变压器绕组匝数，达到调节变压器输出电压的作用。有载调压分接开关主要由两部分组成：分接选择和切换开关。变压器调档时，分接选择器预先调整到预选分接位置，之后，通过机构控制切换开关动作，将负载电流从上一分接位置切换到预选分接位置，完成调档。调档过程中，负载电流不允许断开。通常，对于组合式调压分接开关，分接选择器与绕组都在变压器油箱内，而切换开关单独放置在独立的油室内，不与变压器油箱连通。

有载调压分接开关可靠性对变压器的正常运行至关重要，一旦有载调压分接开关出现故障，会直接造成变压器停运，严重时引发变压器发生爆炸、起火。近年来，电网中多次出现了因有载调压分接开关调档过程中异常引发的变压器爆炸、起火故障，给电力系统的安全稳定运行带来了较大影响，也对电力部门、社会造成了较大损失。有载调压分接开关在调档过程中发生切换不到位或无法灭弧等故障时，会造成级间短路，即造成变压器调压绕组两个分接间的绕组直接短路，通常该短路电流达到数十千安培，由此造成严重后果。

当发生级间短路时，绝大部分级间短路电流只会在短路的分接绕组之间形成回路，仅很小部分流到变压器剩余绕组中。因此，在变压器绕组两端出线套管的电流互感器上无法有效检测到该级间短路电流。目前，变压器内部短路故障(匝间短路、绕组对地短路、有载分接开关造成级间短路)通常通过差动保护来切除，虽然差动保护能及时切除变压器内部短路故障，却无法判断内部故障起始点是在主变油箱内，还是在有载分接开关的切换开关油室内，不利于变压器故障原因分析、检修，并造成无法厘清故障责任原因以及责任方，给电力部门带来不必要的麻烦。

发明内容

本发明实施例提供一种变压器内部短路故障保护装置及其控制方法，能有效解决现有技术变压器差动保护的不足导致无法判别变压器内部故障点位置的问题。

本发明一实施例提供一种变压器内部短路故障保护装置，包括第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器、控制器及快速开关；变压器的有载调压分接开关包括分接选择器和切换开关；所述第一电流互感器的第一端与所述切换开关中第一开关的主载流触头连接，第二端与所述快速开关的第一端连接，所述快速开关的第二端与所述分接选择器的第一触头连接；所述第二电流互感器的第一端与所述切换开关中第二开关的主载流触头连接，第二端与所述分接选择器的第二触头连接；所述第三电流互感器装设在所述有载调压分接开关的出线上；所述第一电流互感器、所述第二电流互感器、所述第三电流互感器的输出端均与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述快速开关的控制端连接。

作为上述方案的改进，所述变压器还包括变压器绕组、变压器调压绕组、第一套管及第二套管；

所述变压器绕组与所述第一套管连接，所述变压器调压绕组与所述分接选择器连接，所述切换开关的出线端与所述第二套管连接。

作为上述方案的改进，所述切换开关包括第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的一端与所述第一电流互感器的第一端连接，另一端与所述第一开关的辅助触头连接；