大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法技术

本发明专利技术涉及一种大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法。其特点是，包括如下步骤：第一步：采用穿心式、矩形结构的基于罗氏线圈原理的传感头采集整流变压器阀侧的交流电流，然后送入采集器中转换成FT3格式的电流信号再经光纤送入数字化合并器；第二步：数字化合并器将FT3格式的电流信号进行多路合并，转换为符合IEC-61850格式报文的电流信号，同时数字化合并器将输入的FT3格式采集器电流信息发送给整流阀击穿监视装置；第三步：整流变压器差动保护装置进行整流阀短路击穿判别。本发明专利技术方法完善了整流变压器组继电保护配置，从而进一步提高保护装置对整流变压器、整流阀柜及直流分支区内外故障和整流机组故障的识别能力。

【技术实现步骤摘要】
大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法
本专利技术涉及一种大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法。
技术介绍
在冶金、电化学企业，尤其是电解铝企业，在生产中一般采用大功率整流装置供电。即将35-500kV电压等级的高压交流进线，经调压变压器－整流变压器组降压调压，通过硅整流装置供给生产系统电压可调、电流达数百千安的直流。每套整流机组由1套调压变压器、2套整流变压器、整流设备及相应的辅助设备构成。以电解铝企业为例，整流变压器及整流阀柜作为电解铝企业供电的核心设备，在生产中的作用不言而喻，一旦发生严重故障，不仅直接影响电解系列的正常生产，而且产生的直接和间接损失更是无法估计的。整流变压器整流阀组由多个电力电子器件构成，整流变压器的阀组在阻断状态时，大部分时间承受反向电压。每个阀组导通时间如若不考虑换相角的话应该为120°，当反向电压峰值大幅度的跃变时，或阀组出现冷却水系统漏水汽化等可能的绝缘损坏时，阀组会出现击穿故障，阀组导通时间超过正常导通时间甚至在正反向电压作用下均能导通，因此迫切需要对阀组运行进行监视，及早发现阀组异常避免击穿或者阀短路故障发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法，能够完善对整流变压器和整流阀柜的继电保护配置，提高整流变压器及整流阀柜保护的快速性。一种大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法，其特别之处在于，包括如下步骤：第一步：采用穿心式、矩形结构的基于罗氏线圈原理的传感头采集整流变压器阀侧的交流电流，然后送入采集器中转换成FT3格式的电流信号再经光纤送入数字化合并器；第二步：数字化合并器将FT3格式的电流信号进行多路合并，并且转换为符合IEC-61850格式报文的电流信号，同时数字化合并器将输入的FT3格式采集器电流信息经GPS对时同步处理后再经光纤发送给整流阀击穿监视装置；第三步：整流变压器差动保护装置接收来自数字化合并器的阀侧电流信号，并计算电流幅值，进行整流阀短路击穿判别，当判定整流阀短路击穿时发出告警信号，点亮告警灯。第一步中采集整流变压器阀侧的交流电流具体是指采集整流变压器阀侧A、B、C三相12个通道的电流。第三步中整流阀短路击穿判别具体是指：如若单组整流阀导通角度大于设定角度值以上告警，阀击穿监视算法如下；其中ik为单个整流变压器一个出线铜排测量电流瞬时值；imax代表单个整流变压器一个出线铜排测量电流瞬时值前推一周波的瞬时值最大值；Imk等于其中α为继电保护装置导通角度设定门槛值；整流变压器差动保护装置对一个整流变压器阀侧A、B、C三相12个通道的电流分别进行上述判别，通道电流满足上述式子则置该通道告警标志，不满足上述式子则清除告警标志。第一步中传感头采用穿心式、矩形结构的基于罗氏线圈原理的传感头。第二步中数字化合并器将FT3格式的电流信号进行多路合并具体是指将一台整流变压器阀侧出线铜排三相共十二路电流进行合并。本专利技术方法的有益效果是：完善了整流变压器组继电保护配置，从而进一步提高保护装置对整流变压器、整流阀柜及直流分支区内外故障和整流机组故障的识别能力，保证整流变压器及其整流阀柜安全稳定运行，降低冶金、电化学企业，尤其是电解铝企业一次电气设备的损失，并提高安全生产及提高电网的稳定运行水平。附图说明附图1是整流变变压器整流阀交流电流采集示意图。具体实施方式实施例1：一种大功率整流变压器机组阀击穿监视方法，包括整流变压器阀侧大电流采集用基于罗氏线圈原理的电子式电流互感器和数字化电流采集设备、合并器、数字化整流变压器差动装置及软件系统。第一步采用穿心式、矩形结构基于罗氏线圈原理的传感头(许继电气XJECT20E)采集整流变阀侧交流电流，接入整流机组就地安装的采集器(许继电气DSU-821)中转换成FT3格式电流信号经光纤接入如权利要求书1所述数字化合并器(许继电气DMU-831N)；整流变压器差动保护装置(许继电气WLB-815B/G)接入阀侧A、B、C三相12个通道电流如图1所示。整流变压器差动保护装置(许继电气WLB-815B/G微机整流变压器保护装置)为专利技术专利“大功率整流变压器组差动保护方法(申请号-:CN201310581645，公开(公告)号:CN104037731A，公开(公告)日:2014.09.10)”中所述的数字化整流变压器差动保护装置。第二步：数字化合并器将FT3格式的电流信号进行多路(一台整流变压器阀侧出线铜排三相共十二路电流)合并，并且转换为符合IEC-61850格式报文的电流信号，同时数字化合并器将输入的FT3格式采集器电流信息经GPS对时同步处理后再经光纤发送给整流阀击穿监视装置；第三步：WLB-815B/G微机整流变压器保护装置接入来自合并器的整流变压器A、B、C三相12个通道的电流，并计算每个电流通道电流幅值，进行整流阀短路击穿判别，当判定整流阀短路击穿时发出告警信号，点亮告警灯。阀击穿监视算法如下；其中ik为单个整流变压器一个出线铜排测量电流瞬时值；imax代表单个整流变压器一个出线铜排测量电流通道电流瞬时值前推一周波的最大值；Imk等于其中α为WLB-815B/G微机整流变压器保护装置中导通角度定值；整流变压器差动保护装置对一个整流变压器阀侧A、B、C三相12个通道的电流分别进行上述式子判别，通道电流满足上述式子则置该通道告警满足标志，不满足上述式子则告警满足标志清零。WLB-815B/G装置中整流变压器阀侧A、B、C三相12个通道告警满足标志或门输出总告警标志，总告警标志点告警灯、发阀击穿告警总信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：采用穿心式、矩形结构的基于罗氏线圈原理的传感头采集整流变压器阀侧的交流电流，然后送入采集器中转换成FT3格式的电流信号再经光纤送入数字化合并器；第二步：数字化合并器将FT3格式的电流信号进行多路合并，并且转换为符合IEC‑61850格式报文的电流信号，同时数字化合并器将输入的FT3格式采集器电流信息经GPS对时同步处理后再经光纤发送给整流阀击穿监视装置；第三步：整流变压器差动保护装置接收来自数字化合并器的阀侧电流信号，并计算电流幅值，进行整流阀短路击穿判别，当判定整流阀短路击穿时发出告警信号，点亮告警灯。

【技术特征摘要】
1.一种大功率整流变压器机组整流阀击穿的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步：采用穿心式、矩形结构的基于罗氏线圈原理的传感头采集整流变压器阀侧的交流电流，然后送入采集器中转换成FT3格式的电流信号再经光纤送入数字化合并器；第二步：数字化合并器将FT3格式的电流信号进行多路合并，并且转换为符合IEC-61850格式报文的电流信号，同时数字化合并器将输入的FT3格式采集器电流信息经GPS对时同步处理后再经光纤发送给整流阀击穿监视装置；第三步：整流变压器差动保护装置接收来自数字化合并器的阀侧电流信号，并计算电流幅值，进行整流阀短路击穿判别，当判定整流阀短路击穿时发出告警信号，点亮告警灯；第一步中采集整流变压器阀侧的交流电流具体是指采集整流变压器阀侧A、B、C三相共12个通道的电流；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗磊，黄鸣宇，刘志远，王小立，梁亚波，刘海涛，徐丽娟，尹亮，姜睿智，刘星，李国斌，游建军，赵呈轩，杨振良，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网宁夏电力公司电力科学研究院，国网宁夏电力公司，许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11