[发明专利]一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备

说明书

本发明公开了一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备，本发明实现了一种早期故障精准辨识的跳闸保护方法，先获取绕组首端和末端的稳定频段电流，通过变压器差动平衡方程判断是否为变压器内部放电，在完成内部放电判别后，通过放电发生时间和放电参数，判别是否进行跳闸保护，有效利用了从放电到电弧击穿的故障发展过程中的脉冲电流的特征变化规律，在即将产生高能量电弧故障前跳闸，避免变压器发生起火爆炸等重大事故。

技术领域

本发明涉及一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备，属于继电保护中变压器保护领域。

背景技术

作为电力系统中最重要的设备之一，变压器的安全运行对整个电力系统具有非常重要的意义。目前已有的继电保护方法，仅能在变压器端部电流发生明显变化的情况下动作，无法检测变压器内部早期轻微故障。因此变压器一旦发生内部贯穿性的高能量电弧故障，形成高温、高压力，即使保护快速跳闸，也无法避免变压器爆裂，发生起火爆炸事故。

近年来，国内特高压变压器起火爆炸事故频发，在线监测无法给与变压器轻微故障阶段的有效信息，导致未能成功预警或预警不及时，严重威胁了现场维修人员的生命安全与设备安全。针对上述情况，现在急需一种实现早期故障精准辨识的跳闸保护方法。

发明内容

本发明提供了一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种变压器跳闸保护方法，包括，

获取运行时变压器各相绕组首端和末端的稳定频段电流；

若首端和末端的稳定频段电流不满足预先构建的变压器差动平衡方程，则判定变压器发生内部放电，获取放电发生时间和放电参数；其中，变压器差动平衡方程为各相绕组差流为零时的电流传递函数构成，每相绕组差流为零时的电流传递函数包括电流从该相绕组首端传递到末端情况下差流为零时的电流传递函数、以及电流从该相绕组末端传递到首端情况下差流为零时的电流传递函数；

若放电发生时间在端部电压过零点两侧、并且各放电参数均大于各自的阈值，则进行跳闸保护。

变压器差动平衡方程为变压器频域差动平衡方程，变压器频域差动平衡方程为各相绕组差流为零时的频域电流传递函数构成，每相绕组差流为零时的频域电流传递函数包括电流从该相绕组首端传递到末端情况下差流为零时的频域电流传递函数、以及电流从该相绕组末端传递到首端情况下差流为零时的频域电流传递函数。

构建变压器频域差动平衡方程的具体过程为，

采用变压器离线、且外部注入脉冲信号的方式，构建变压器各相绕组时域电流传递函数；其中，每相绕组时域电流传递函数包括电流从该相绕组首端传递到末端情况下的时域电流传递函数、以及电流从该相绕组末端传递到首端情况下的时域电流传递函数；

根据变压器各相绕组时域电流传递函数，将首端和末端电流进行逆卷积，获得差流为零时各时域电流传递函数中的平衡系数；

对平衡系数进行离散傅里叶变换，构建变压器频域差动平衡方程。

绕组时域电流传递函数，

I_d1(n)＝I_S(n)h_SM(n)+I_M(n)

I_d2(n)＝I_M(n)h_MS(n)+I_S(n)