特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供的特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法，包括：由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度获得每相对应的励磁涌流判据；将所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流制动。本发明专利技术提供的方法，综合考虑了幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度三个参数的大小情况，仅其中一个参数变大或者边小，不会决定整个励磁涌流判据是大于励磁涌流制动系数还是小于励磁涌流制动系数，这样解决了现有技术中仅利用二次谐波作为励磁涌流判据的弊端。本发明专利技术使励磁涌流制动更可靠，进而是变压器差动保护跳闸更准确，不会造成误动或拒动。本发明专利技术还提供了一种特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及特高压变压器
，特别涉及一种特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法和系统。
技术介绍
目前，变压器的差动保护在实际中主要解决两个问题一是鉴别励磁涌流和故障 电流；二是区分外部故障和内部故障。变压器的差动保护在一定程度上能较好地区分外部 故障和内部故障，但在励磁涌流和故障电流的识别上还存在一些不足。 目前，主要通过识别电流波形作为判断励磁涌流和故障电流的主要依据。在各种 励磁涌流制动方案中，二次谐波制动相对比较成熟和可靠。国内外主变压器的保护基本都 配置该判别方法。 二次谐波制动主要分为两种，分别是分相制动和或门制动。 所述分相制动具体为变压器一相的二次谐波含量超过15%时，仅制动本相。 所述或门制动具体为变压器任一相的二次谐波含量超过15%时，制动三相。 但是，目前这两种制动方式均存在缺陷。分相制动可能导致差动保护误动。例如变压器空充时励磁涌流受合闸角、变压 器剩磁及系统侧的影响，各相的二次谐波含量大小是不相同的。多年的运行经验和试验表 明可能存在某一相的二次谐波含量较低，因此采用分相制动容易导致差动保护误动。 或门制动可能导致差动保护拒动或延时动作。例如，变压器合闸于内部单相故 障时，例如A相故障；B相和C相为非故障相，B相和C相可能存在励磁涌流，其二次谐波含 量较高，由于采用或门制动，因此，会闭锁三相比率差动，此时，故障相A相也无法出口。此 外，若内部故障因各种原因，导致某相二次谐波含量较高时，可能导致差动保护拒动。例如 电流互感器CT饱和将导致谐波产生，以及故障时系统也会存在谐波。 综上所述，目前励磁涌流的二次谐波制动无论采用分相制动还是或门制动都 存在缺陷，容易造成变压器差动保护保护的误动和拒动。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法和系统，能够使变压器差动保护准确可靠动作。 本专利技术提供特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法，包括 由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度获得每相对应的励磁涌流判据； 将所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流制动。 优选地，所述由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度 获得每相对应的励磁涌流判据；具体为f (k。， k2， D) = Qk。+C^+(y) ;k。是所述幅值偏置电 流的权重，k2是所述二次谐波电流的权重，D是所述波形对称度；Q， C2， C3为特征系数。 优选地，所述Q， c2， c3特征系数具体为= 0. 8XV工！；JC2 =3/e//, lc2 =0.5当4〃1 >3 C3 = 0. 1 ; 其中，I。表示幅值偏置电流；^表示基波电流；I2表示二次谐波电流；Ie表示变压 器的额定电流。优选地，所述励磁涌流制动系数的范围为0. 15-0. 20。 优选地，将所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流制动之后， 还包括闭锁本相差动保护。优选地，所述幅值偏置电流的权重为幅值偏置电流与基波电流的比值。 优选地，所述二次谐波电流的权重分别为二次谐波电流与基波电流的比值。 本专利技术还提供一种特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的系统，包括计算单 元、判断单元、发送单元和制动单元； 所述计算单元，用于由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形 对称度计算每相对应的励磁涌流判据； 判断单元，用于判断所述计算单元计算的所述励磁涌流判据是否大于励磁涌流制 动系数； 所述发送单元，用于当所述判断单元判断所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系 数时，发送制动信号至所述制动单元； 所述制动单元，用于制动励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流。 优选地，所述计算单元，用于由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重 和波形对称度计算每相对应的励磁涌流判据；具体通过以下公式实现 f (k。， k2， D) = Qk。+C2k2+(y) ;k。是所述幅值偏置电流的权重，k2是所述二次谐波电 流的权重，D是所述波形对称度；Q， C2， C3为特征系数。 优选地，还包括闭锁单元，当所述制动单元将励磁涌流判据大于励磁涌流制动系 数的相的励磁涌流制动后，用于闭锁本相的差动保护。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点 本专利技术提供的特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法和系统，提供的励磁 涌流判据综合考虑了各相电流的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重以及波形对称 度的大小。当变压器有内部故障时，对于故障相由于二次谐波电流的权重趋于零，对称度 也趋于零，幅值偏置电流的权重较小，因此，励磁涌流判据小于励磁涌流制动系数，本相差 动保护被开放，可以可靠动作。当变压器空充于内部故障时，对于故障相也有上述相同的情 况，本相差动保护被开放，可以可靠动作。以上两种情况可以保证差动保护准确可靠动作， 避免拒动。当变压器空充时，由于剩磁、合闸角等各种因素导致的波形较为对称，即对称度 趋于零；但是，二次谐波电流的权重和幅值偏置电流的权重较大，此时，励磁涌流判据大于 励磁涌流制动系数，闭锁本相差动保护，从而保证差动保护不会出现误动。附图说明 图1是变压器典型的励磁涌流波形； 图2是本专利技术方法第一实施例流程图； 图3是本专利技术方法第二实施例流程图； 图4是本专利技术的励磁涌流制动的逻辑结构图； 图5是本专利技术系统第一实施例结构图； 图6是本专利技术系统第二实施例结构图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。 为了使本领域技术人员更好地实施本专利技术，首先介绍几个基本概念。 参见图l，该图为变压器典型的励磁涌流波形。 从图1中可以看出几个特征量幅值偏置、谐波和波形间断。 其中，幅值偏置可以由图1中波形大部分位于纵轴的负半轴看出，而不是在正负 半轴均匀分布。谐波可以从波形的波峰看出，理想的波峰应该是弧形，平滑过渡，而现在的 波峰出现被削平的折线，这主要是由谐波造成的。波形间断也是由谐波造成的，造成波形不 是平滑过渡，而是出现折线。 现有技术中仅将各相的二次谐波作为各相励磁涌流制动的判据，这样容易造成变 压器差动保护的误动和拒动，而本专利技术综合考虑多种因素作为励磁涌流制动的判据。 参见图2，该图为本专利技术方法第一实施例流程图。 S201 :由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度获得每 相对应的励磁涌流判据。 下面详细介绍励磁涌流判据的计算过程。以I。表示幅值偏置电流；^表示基波电流；12表示二次谐波电流。 通过20ms的数据窗采用富氏滤波可以求出幅值偏置的大小和二次谐波的大小。 幅值偏置电流的权重为入=f 二次谐波的权重为A2 =f 波形对称度用D表示。 设差流导数为I (k)，每周的采样点数是2n点，对数列 X(k) = |l(k)+I(k+n) |/(|l(k) | + |l(k+n) |)， k = 1，2. .n 可认为X(k)越小，该点所含的故障信息越多，即故障的可信度越大；反之，X(k)越 大，该点所包含的涌流的信息越多，即涌流的可信度越大。取一个隶属函数，设为A[X(k)]， 综合一个周期的信息，对k = 1， 2. . . n本文档来自技高网...

【技术保护点】
特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法，其特征在于，包括：由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度获得每相对应的励磁涌流判据；将所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流制动。

【技术特征摘要】
特高压变压器差动保护中励磁涌流制动的方法，其特征在于，包括由每相的幅值偏置电流的权重、二次谐波电流的权重和波形对称度获得每相对应的励磁涌流判据；将所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流制动。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由每相的幅值偏置电流的权重、二 次谐波电流的权重和波形对称度获得每相对应的励磁涌流判据；具体为f (k。， k2， D)= Qk。+cy^+cy) ;k。是所述幅值偏置电流的权重，k2是所述二次谐波电流的权重，D是所述波形 对称度；(^，(:2，(:3为特征系数。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Q， C2， C3特征系数具体为<formula>formula see original document page 2</formula>其中，I。表示幅值偏置电流山表示基波电流；12表示二次谐波电流表示变压器的 额定电流。4. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述励磁涌流制动系数的范围为 0. 15-0. 20。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述励磁涌流判据大于励磁涌流制动系数的相的励磁涌流制动之后，还包括闭锁本相差动保护。6. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述幅值偏置电流的权重为幅值偏置电 流与基波电流的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩先才，刘洪涛，肖远清，聂娟红，屠黎明，刘建飞，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]