变压器抗TA饱和的差动保护方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及变压器抗TA饱和的差动保护方法及其装置，该差动保护方法为：采集被保护元件的电流，每个电流周波内采集N个电流采样点，并确定故障的起始时刻；若制动电流的变化量和差动电流的变化量同时出现，则判断为区内故障，启动差动保护；若制动电流的变化量先于差动电流的变化量出现时，则判断为区外故障，闭锁差动保护；区外故障时，判断区外故障转区内故障，启动差动保护。本发明专利技术通过设定的判据更为准确的判断是区内故障或区外故障，可以有效防止电流差动保护误动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压器抗TA饱和的差动保护方法及其装置，属于微机继电保护的

技术介绍
电力变压器作为电力系统中的重要设备，在输电和配电环节应用广泛，如何保证变压器安全稳定对电力系统运行的基本要求。目前，变压器的输定线路中主要采用电流差动作为线路的主保护，其中，差动保护具有原理简单可靠、灵敏度高、动作速度快等特点。由于系统运行过程中发生空载合闸和外部故障等扰动时，变压器和电流互感器(TA)都伴随着复杂的暂态过程，此时极有可能引起TA暂态饱和，造成电流差动保护的误动。如何有效的防止外部故障(区外)造成TA保护导致的差动保护的误动，提高变压器差动保护的正确动作率显得十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了变压器抗TA饱和的差动保护方法，提高了判断区外故障或区内故障的准确性和检测速度，本专利技术还提出了变压器抗TA饱和的差动保护装置。本专利技术是通过如下方案予以实现的：变压器抗TA饱和的差动保护方法，步骤如下：步骤1，采集被保护元件的电流，每个电流周波内采集N个电流采样点，并确定故障的起始时刻；步骤2，从故障起始时刻算起，若连续S个电流采样点满足Δid>KΔir，即若制动电流的变化量和差动电流的变化量同时出现，则判断为区内故障，启动差动保护；若连续S个电流采样点不满足Δid>KΔir，制动电流的变化量先于差动电流的变化量出现时，则判断为区外故障，闭锁差动保护；其中，Δir＝|ir-ir-T|表示制动电流变化量；Δid＝|id-id-T|表示差动电流变化量，id表示当前电流采样点的差动电流值，id-T表示该周波前一周期与id对应的电流采样点的差动电流值，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir-T表示该周波前一周期与ir对应的电流采样点的制动电流值，S为设定值；步骤3，区外故障时，判断区外故障转区内故障，启动差动保护。进一步的，步骤1中所述的确定故障的起始时刻的方式为：计算电流采样点对应的制动电流，当得到制动电流值达到设定值时，该制动电流所对应的采集时刻判定为故障的起始时刻，则制动电流ir达到设定值的判据为：|ir-ir-T|>K1|ir-T-ir-2T|+K2*Ie其中，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir-T表示该周波前一周期与ir对应的电流采样点的制动电流值，ir-2T表示该周波前两周期与ir对应的电流采样点的制动电流值；Ie表示变压器额定电流；K1和K2均为设定的参数系数。进一步的，所述步骤3中，判断区外故障转区内故障的方式是：将一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流值的绝对值作为参考值，若该周波内有M个电流采样点的差动电流值的绝对值小于K3倍的参考值，则判定区外故障转区内故障。进一步的，判定区外故障转区内故障的判据为：|id-if|>K3*|imax|，|imax|＝max(|i1-if|,|i2-if|,......|iN-if|)其中，id为当前电流采样点的差动电流值；if为当前电流采样点所对应的采样偏移值；i1,i2,…,iN表示一个周波内的电流采样点的差动电流，N为采集的点数；imax为一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流值。进一步的，所述步骤3中，判断区外故障转区内故障的方式还包括：当一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流满足|imax|<Icd时，判定区外故障转区内故障，其中，Icd为最小差动电流转换后的采样值。变压器抗TA饱和的差动保护装置，该装置包括：判断故障起始时刻模块：采集被保护元件的电流，每个电流周波内采集N个电流采样点，并确定故障的起始时刻；判断区内/区外故障模块：从故障起始时刻算起，若连续S个电流采样点满足Δid>KΔir，即若制动电流的变化量和差动电流的变化量同时出现，则判断为区内故障，启动差动保护；若连续S个电流采样点不满足Δid>KΔir，制动电流的变化量先于差动电流的变化量出现时，则判断为区外故障，闭锁差动保护；其中，Δir＝|ir-ir-T|表示制动电流变化量；Δid＝|id-id-T|表示差动电流变化量，id表示当前电流采样点的差动电流值，id-T表示该周波前一周期与id对应的电流采样点的差动电流值，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir-T表示该周波前一周期与ir对应的电流采样点的制动电流值，S为设定值；判断区外转区内故障模块：区外故障时，判断区外故障转区内故障，启动差动保护。进一步的，判断故障起始时刻模块中所述的确定故障的起始时刻的方式为：计算电流采样点对应的制动电流，当得到制动电流值达到设定值时，该制动电流所对应的采集时刻判定为故障的起始时刻，则制动电流ir达到设定值的判据为：|ir-ir-T|>K1|ir-T-ir-2T|+K2*Ie其中，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir-T表示该周波前一周期与ir对应的电流采样点的制动电流值，ir-2T表示该周波前两周期与ir对应的电流采样点的制动电流值；Ie表示变压器额定电流；K1和K2均为设定的参数系数。进一步的，所述判断区外转区内故障模块中，判断区外故障转区内故障的方式是：将一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流值的绝对值作为参考值，若该周波内有M个电流采样点的差动电流值的绝对值小于K3倍的参考值，则判定区外故障转区内故障。进一步的，判定区外故障转区内故障的判据为：|id-if|>K3*|imax|，|imax|＝max(|i1-if|,|i2-if|,......|iN-if|)其中，id为当前电流采样点的差动电流值；if为当前电流采样点所对应的采样偏移值；i1,i2,…,iN表示一个周波内的电流采样点的差动电流，N为采集的点数；imax为一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流值。进一步的，所述判断区外转区内故障模块中，判断区外故障转区内故障的方式还包括：当一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流满足|imax|<Icd时，判定区外故障转区内故障，其中，Icd为最小差动电流转换后的采样值。本专利技术和现有技术相比的有益效果是：本专利技术提出了变压器抗TA饱和的差动保护方法，采集一个周波内的采用点，确定故障发生的起始时刻；然后，根据设定的判据确定计算制动电流变化量和差动电流变化量发生的时刻，确定区内故障还是区外故障，从而实施启动或闭锁差动保护，并进一步判断区外转区内故障，开放差动保护。本专利技术基于变压器抗TA饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】
变压器抗TA饱和的差动保护方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，采集被保护元件的电流，每个电流周波内采集N个电流采样点，并确定故障的起始时刻；步骤2，从故障起始时刻算起，若连续S个电流采样点满足Δid>KΔir，即若制动电流的变化量和差动电流的变化量同时出现，则判断为区内故障，启动差动保护；若连续S个电流采样点不满足Δid>KΔir，制动电流的变化量先于差动电流的变化量出现时，则判断为区外故障，闭锁差动保护；其中，Δir＝|ir‑ir‑T|表示制动电流变化量；Δid＝|id‑id‑T|表示差动电流变化量，id表示当前电流采样点的差动电流值，id‑T表示该周波前一周期与id对应的电流采样点的差动电流值，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir‑T表示该周波前一周期与ir对应的电流采样点的制动电流值，S为设定值；步骤3，区外故障时，判断区外故障转区内故障，启动差动保护。

【技术特征摘要】
1.变压器抗TA饱和的差动保护方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1，采集被保护元件的电流，每个电流周波内采集N个电流采样点，
并确定故障的起始时刻；
步骤2，从故障起始时刻算起，若连续S个电流采样点满足Δid>KΔir，即
若制动电流的变化量和差动电流的变化量同时出现，则判断为区内故障，启动
差动保护；
若连续S个电流采样点不满足Δid>KΔir，制动电流的变化量先于差动电流
的变化量出现时，则判断为区外故障，闭锁差动保护；
其中，Δir＝|ir-ir-T|表示制动电流变化量；Δid＝|id-id-T|表示差动电流变化
量，id表示当前电流采样点的差动电流值，id-T表示该周波前一周期与id对应的
电流采样点的差动电流值，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir-T表示该周
波前一周期与ir对应的电流采样点的制动电流值，S为设定值；
步骤3，区外故障时，判断区外故障转区内故障，启动差动保护。
2.根据权利要求1所述的变压器抗TA饱和的差动保护方法，其特征在于，
步骤1中所述的确定故障的起始时刻的方式为：计算电流采样点对应的制动电
流，当得到制动电流值达到设定值时，该制动电流所对应的采集时刻判定为故
障的起始时刻，则制动电流ir达到设定值的判据为：
|ir-ir-T|>K1|ir-T-ir-2T|+K2*Ie其中，ir表示当前电流采样点的制动电流值，ir-T表示该周波前一周期与ir对
应的电流采样点的制动电流值，ir-2T表示该周波前两周期与ir对应的电流采样

\t点的制动电流值；Ie表示变压器额定电流；K1和K2均为设定的参数系数。
3.根据权利要求1所述的变压器抗TA饱和的差动保护方法，其特征在于，
所述步骤3中，判断区外故障转区内故障的方式是：将一个周波内N个电流采
样点中最大的差动电流值的绝对值作为参考值，若该周波内有M个电流采样点
的差动电流值的绝对值小于K3倍的参考值，则判定区外故障转区内故障。
4.根据权利要求3所述的变压器抗TA饱和的差动保护方法，其特征在于，
判定区外故障转区内故障的判据为：
|id-if|>K3*|imax|，|imax|＝max(|i1-if|,|i2-if|,......|iN-if|)
其中，id为当前电流采样点的差动电流值；if为当前电流采样点所对应的
采样偏移值；i1,i2,…,iN表示一个周波内的电流采样点的差动电流，N为采集
的点数；imax为一个周波内N个电流采样点中最大的差动电流值。
5.根据权利要求1所述的变压器抗TA饱和的差动保护方法，其特征在于，
所述步骤3中，判断区外故障转区内故障的方式还包括：当一个周波内N个电
流采样点中最大的差动电流满足|imax|<Icd时，判定区外故障转区内故障，其中，
Icd为最小差动电流转换后的采样值。
6.基于权利要求1所述的变压器抗T...

【专利技术属性】
技术研发人员：羊阳，刘永祥，汪战魁，陈龙兴，张长炜，张洋豪，张娟，杨威振，时洋，高盼，
申请(专利权)人：河南许继智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41