一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备技术方案

本发明专利技术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，本发明专利技术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。压器发生起火爆炸等重大事故。压器发生起火爆炸等重大事故。

【技术实现步骤摘要】
一种变压器跳闸保护方法、系统、存储介质及计算设备


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]本专利技术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
技术介绍
中披露的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种变压器跳闸保护方法，包括，
[0007]获取运行时变压器各相绕组首端和末端的稳定频段电流；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]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。
[0011]构建变压器频域差动平衡方程的具体过程为，
[0012]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；
[0013]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；
[0014]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。
[0015]绕组时域电流传递函数，
[0016]I
d1
(n)＝I
S
(n)h
SM
(n)+I
M
(n)
[0017]I
d2
(n)＝I
M
(n)h
MS
(n)+I
S
(n)
[0018]其中，n为采样点；I
S
(n)为首端S时域电流；I
M
(n)为末端M时域电流；h
SM
(n)为电流从首端S传递到末端M情况下的平衡系数；h
MS
(n)为电流从末端M传递到首端S情况下的平衡系数；I
d1
(n)为电流从首端S传递到末端M情况下的差流；I
d2
(n)为电流从末端M传递到首端S情况下的差流。
[0019]变压器频域差动平衡方程中差流为零时的频域电流传递函数为，
[0020]0＝I
S
(jω)H
SM
(jω)+I
M
(jω)
[0021]0＝I
M
(jω)H
MS
(jω)+I
S
(jω)
[0022]其中，I
S
(jω)为首端S频域电流；I
M
(jω)为末端M频域电流；H
SM
(jω)为h
SM
(n)经过离散傅里叶变换后的频域形式；H
MS
(jω)为h
MS
(n)经过离散傅里叶变换后的频域形式；ω为频率。
[0023]若至少一相绕组首端和末端的稳定频段电流满足相应的差流为零时的电流传递函数，则判定该变压器发生外部扰动。
[0024]放电参数包括一个工频周期内的放电次数和放电强度。
[0025]一种变压器跳闸保护系统，包括，
[0026]稳定电流获取模块：获取运行时变压器各相绕组首端和末端的稳定频段电流；
[0027]内部放电判断模块：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；
[0028]保护判断模块：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。
[0029]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行变压器跳闸保护方法。
[0030]一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行变压器跳闸保护方法的指令。
[0031]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术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。
附图说明
[0032]图1为本专利技术方法的流程图；
[0033]图2a为电流从中性点流出情况下电流测量示意图；
[0034]图2b为电流从中性点流入情况下电流测量示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0036]如图1所示，一种变压器跳闸保护方法，包括以下步骤：
[0037]步骤1，获取运行时变压器各相绕组首端和末端的稳定频段电流；
[0038]步骤2，若首端和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变压器跳闸保护方法，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的一种变压器跳闸保护方法，其特征在于：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。3.根据权利要求2所述的一种变压器跳闸保护方法，其特征在于：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。4.根据权利要求3所述的一种变压器跳闸保护方法，其特征在于：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)其中，n为采样点；I
S
(n)为首端S时域电流；I
M
(n)为末端M时域电流；h
SM
(n)为电流从首端S传递到末端M情况下的平衡系数；h
MS
(n)为电流从末端M传递到首端S情况下的平衡系数；I
d1
(n)为电流从首端S传递到末端M情况...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉平，吴崇昊，潘书燕，郝治国，邓今钊，孙嘉浩，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司国电南瑞南京控制系统有限公司南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：