[发明专利]一种变压器保护中的和应涌流与故障电流的鉴别方法

摘要

本发明公开了一种变压器保护中的和应涌流与故障电流的鉴别方法，解决了准确鉴别变压器故障电流与和应涌流的难题。当A相相差电流B相相差电流和C相相差电流中的任一相的相差电流大于或等于变压器的差电流整定值ΔI时，计算变压器的高压侧二次电流面积Sy高压侧与变压器的中压侧二次电流面积Sy中压侧的差ΔS，当高压侧二次电流面积Sy高压侧与中压侧二次电流面积Sy中压侧的面积差ΔS大于变压器的高压侧二次电流面积与变压器的中压侧二次电流面积差的电流面积差整定值，并且，高压侧二次电流基波相角与中压侧二次电流基波相角差小于等于90度时，为变压器区外故障电流或和应涌流。本发明能准确鉴别变压器故障电流与和应涌流，避免了变压器差动保护的误动作，保证了电网主设备的正常运行。

主权项

一种变压器保护中的和应涌流与故障电流的鉴别方法，包括以下步骤：第一步、获取Y‑Y‑Δ接线型式的变压器的高压侧二次电流采样值，获取Y‑Y‑Δ接线型式的变压器的中压侧二次电流采样值，获取Y‑Y‑Δ接线型式的变压器的低压侧二次电流采样值；第二步、将获取的高压侧二次电流采样值、中压侧二次电流采样值和低压侧二次电流采样值，分别进行差分滤波；第三步、将差分滤波后的高压侧二次电流采样值、差分滤波后的中压侧二次电流采样值和差分滤波后的低压侧二次电流采样值，分别进行全波傅立叶数字滤波，得到变压器高压侧二次电流基波幅值和相角、变压器中压侧二次电流基波幅值和相角、变压器低压侧二次电流基波幅值和相角；高压侧二次电流基波幅值和相角的计算方法为：先设定变压器高压侧二次电流每周波的采样点数为N，则变压器高压侧二次电流采样点的电流采样值为i(k)，k＝0，1，2，…N‑1，采样间隔为Δt；根据如下傅立叶变换公式：I1s=2NΣk=0N-1i(k)·sin(ωk·Δt);]]>I1c=2NΣk=0N-1i(k)·cos(ωk·Δt);]]>其中：ω—变压器高压侧二次电流周波的角频率；求出基波的正弦系数后，则基波分量的复数形式为：I·1=12(I1s+jI1c);]]>高压侧二次电流基波幅值为：I1=12I1s2+I1c2;]]>高压侧二次电流基波相角为：θ=arctgI1cI1s;]]>利用以上同样方法，计算出变压器中压侧二次电流基波幅值和相角，以及变压器低压侧二次电流基波幅值和相角；第四步、利用Y‑Δ变换方法，调整变压器各侧电流幅值及相角；将Y‑Y‑Δ接线型式的变压器的Y接法的高压侧二次电流转换为Δ接法的高压侧二次电流，将Y‑Y‑Δ接线型式的变压器的Y接法的中压侧二次电流转换为Δ接法的中压侧二次电流，Y‑Y‑Δ接线型式的变压器的Δ接法的低压侧二次电流不变；将变压器中压侧电流幅值按照变压器变比折算至变压器高压侧，将变压器低压侧电流幅值按照变压器变比折算至变压器高压侧；由此得到滤波及转换后的：高压侧A相二次电流高压侧B相二次电流高压侧C相二次电流中压侧A相二次电流中压侧B相二次电流中压侧C相二次电流低压侧A相二次电流低压侧B相二次电流低压侧C相二次电流第五步、获取Y‑Y‑Δ接线型式的变压器保护的差电流启动整定值ΔI；第六步、计算A相相差电流B相相差电流和C相相差电流计算公式如下：I·cla=I·1A-I·2A-I·3A;]]>I·clb=I·1B-I·2B-I·3B;]]>I·clc=I·1C-I·2C-I·3C;]]>第七步、分别获取：变压器的高压侧A相二次电流面积与变压器的中压侧A相二次电流面积差的A相二次电流面积差整定值SA；变压器的高压侧B相二次电流面积与变压器的中压侧B相二次电流面积差的B相二次电流面积差整定值SB；变压器的高压侧C相二次电流面积与变压器的中压侧C相二次电流面积差的C相二次电流面积差整定值SC；第八步、当A相相差电流幅值大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时，计算变压器的高压侧A相二次电流面积Sy高压侧A与变压器的中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的差ΔSa，计算时要采用高压侧A相二次电流中压侧A相二次电流高压侧二次电流面积Sy高压侧A的计算方法为：先设定变压器高压侧电流每周波的采样点数为N，变压器高压侧电流采样点的电流采样值i(k)，k＝0，1，2，…N‑1，采样间隔为Δt，利用矩形法，计算出两个采样点之间的间隔面积，计算公式如下：ΔS0＝i(0)*Δt；ΔS1＝i(1)*Δt；ΔS2＝i(2)*Δt；……；ΔSN‑1＝i(N‑1)*Δt；获取相差电流大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时刻的采样点为x；则y时刻变压器高压侧A相二次电流面积：中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的计算方法为：先设定变压器中压侧电流每周波的采样点数为N，变压器中压侧电流采样点的电流采样值i(k)，k＝0，1，2，…N‑1，采样间隔为Δt，利用矩形法，计算出两个采样点之间的间隔面积，计算公式如下：ΔS0＝i(0)*Δt；ΔS1＝i(1)*Δt；ΔS2＝i(2)*Δt；……；ΔSN‑1＝i(N‑1)*Δt；获取相差电流大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时刻的采样点为x；则y时刻变压器中压侧A相二次电流面积：高压侧A相二次电流面积Sy高压侧A与中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的面积差为ΔSa；第九步、当A相相差电流幅值大于或等于变压器的差电流启动整定值ΔI时，同时计算高压侧A相二次电流基波相角和中压侧A相二次电流基波相角，计算时要采用第四步调整后的高压侧A相二次电流中压侧A相二次电流第十步、当高压侧A相二次电流面积Sy高压侧A与中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的面积差ΔSa大于等于A相二次电流面积差整定值SA，并且，高压侧A相二次电流基波相角与中压侧A相二次电流基波相角差大于90度时,为变压器区内故障电流；当高压侧A相二次电流面积Sy高压侧A与中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的面积差ΔSa大于等于A相二次电流面积差整定值SA，并且，高压侧A相二次电流基波相角与中压侧A相二次电流基波相角差小于等于90度时，为变压器区外故障电流或和应涌流；第十一步、当B相相差电流幅值大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时，计算变压器的高压侧B相二次电流面积Sy高压侧B与变压器的中压侧B相二次电流面积Sy中压侧B的差ΔSb，计算时要采用高压侧B相二次电流中压侧B相二次电流高压侧B相二次电流面积Sy高压侧B和变压器的中压侧B相二次电流面积Sy中压侧B的计算方法与第八步高压侧A相二次电流面积Sy高压侧A和中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的计算方法相同，高压侧B相二次电流面积Sy高压侧B与中压侧B相二次电流面积Sy中压侧B的面积差为ΔSb；第十二步、当B相相差电流幅值大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时，同时计算高压侧B相二次电流基波相角和中压侧B相二次电流基波相角，计算时要采用第四步调整后的高压侧B相二次电流中压侧B相二次电流第十三步、当高压侧B相二次电流面积Sy高压侧B与中压侧B相二次电流面积Sy中压侧B的面积差ΔSb大于等于B相二次电流面积差整定值SB，并且，高压侧B相二次电流基波相角与中压侧B相二次电流基波相角差大于90度时，为变压器区内故障电流；当高压侧B相二次电流面积Sy高压侧B与中压侧B相二次电流面积Sy中压侧B的面积差ΔSb大于等于B相二次电流面积差整定值SB，并且，高压侧B相二次电流基波相角与中压侧B相二次电流基波相角差小于等于90度时，为变压器区外故障电流或和应涌流；第十四步、当C相相差电流幅值大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时，计算变压器的高压侧C相二次电流面积Sy高压侧C与变压器的中压侧C相二次电流面积Sy中压侧C的差ΔSc，计算时要采用高压侧C相二次电流中压侧C相二次电流高压侧C相二次电流面积Sy高压侧C和变压器的中压侧C相二次电流面积Sy中压侧C的计算方法与第八步高压侧二次电流面积Sy高压侧A和中压侧A相二次电流面积Sy中压侧A的计算方法相同，高压侧C相二次电流面积Sy高压侧C与中压侧C相二次电流面积Sy中压侧C的面积差为ΔSc；第十五步、当C相相差电流幅值大于或等于变压器保护的差电流启动整定值ΔI时，同时计算高压侧C相二次电流基波相角和中压侧C相二次电流基波相角，计算时要采用第四步调整后的高压侧C相二次电流中压侧C相二次电流第十六步、当高压侧C相二次电流面积Sy高压侧C与中压侧C相二次电流面积Sy中压侧C的面积差ΔSc大于等于C相二次电流面积差整定值SC，并且，高压侧C相二次电流基波相角与中压侧C相二次电流基波相角差大于90度时，为变压器区内故障电流；当高压侧C相二次电流面积Sy高压侧C与中压侧C相二次电流面积Sy中压侧C的面积差ΔSc大于等于C相二次电流面积差整定值SC，并且，高压侧C相二次电流基波相角与中压侧C相二次电流基波相角差小于等于90度时，为变压器区外故障电流或和应涌流。