有载分接开关级间短路故障预警方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种有载分接开关级间短路故障预警方法，包括：采集与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流；计算所述三相电流的实时有效值的幅值；根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率；当所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值时，输出告警信号。本发明专利技术能够对有载分接开关导致的变压器内部故障进行预警，降低延时过程中故障电流产生巨大的能量导致的设备损坏。本发明专利技术还公开了一种有载分接开关级间短路故障预警装置和存储介质。

Method, device and storage medium of on load tap changer's interstage short circuit fault warning

【技术实现步骤摘要】
有载分接开关级间短路故障预警方法、装置及存储介质
本专利技术涉及有载分接开关
，尤其涉及一种有载分接开关级间短路故障预警方法、装置及存储介质。
技术介绍
有载分接开关是用来改变变压器绕组分接连接位置的调压装置，有载分接开关可靠性对变压器的正常运行至关重要。一旦有载分接开关出现故障，会直接造成变压器停运，甚至严重时会引发变压器爆炸、起火等。近年来，电网中多次出现了因有载分接开关调档过程中异常引发的变压器爆炸、起火故障，给电力系统的安全稳定运行带来了较大影响，也对电力部门和社会造成了较大损失。有载分接开关在调档过程中发生切换不到位或无法灭弧等故障时，会造成级间短路故障，即造成变压器调压绕组两个分接间的绕组直接短路，通常该短路电流达到数十kA，由此造成严重后果。现有技术中，针对有载分接开关故障时的保护方法通常为变压器电量保护方法，电力系统中最常用的为差动保护方法，其主要原理为采集变压器高压、中压、低压三侧的电流信号，将三侧电流相量和作为差动电流，将三侧电流绝对值的和作为制动电流，通过比较差动电流与制动电流，判断变压器内部是否出现故障。目前，差动保护方法具体有：基于负序分量的变压器差动保护方法，主要原理为通过分解高、中、低三侧故障电流得到其负序分量，并比较幅值、相位进行故障判断；以及基于空间向量法的变压器内部故障保护方法，主要原理是通过Park变换提取故障电流特征量以进行故障判断。本专利技术人在实施本专利技术的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：现有技术中的差动保护方法共同的特征是，在故障发生后一定时间内才能够启动保护，并再经一定时间后才能够输出出口跳闸信号。以图1为例，其中t0’为有载分接开关级间短路故障时故障电流出现时刻，Δt1’为差动保护启动时间，Δt2’为差动保护出口跳闸时间，其中，Δt2’通常在20～40ms之间，即现有技术中的差动保护方法存在一定延时；在这段延时过程中，由于变压器分接开关级间短路产生的故障电流将产生巨大的能量，从而导致设备损坏。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种有载分接开关级间短路故障预警方法，能够对有载分接开关导致的变压器内部故障进行预警，降低延时过程中故障电流产生巨大的能量导致的设备损坏。本专利技术实施例一提供一种有载分接开关级间短路故障预警方法，包括：采集与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流；计算所述三相电流的实时有效值的幅值；根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率；当所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值时，输出告警信号。作为上述方案的改进，还包括：设定所述三相电流的不平衡率的超标时间阈值；若在所述超标时间阈值内，所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值，输出出口跳闸信号。作为上述方案的改进，还包括：设定所述三相电流的不平衡率的超标时间阈值；若在所述超标时间阈值内，所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值，判断此时所述待测变压器的差动保护是否启动，若未启动，向所述待测变压器输出差动保护启动信号。作为上述方案的改进，所述根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率，具体包括：根据下式计算所述三相电流的不平衡率：其中，ΔIu为所述三相电流的不平衡率；IArms、IBrms、ICrms分别为所述待测变压器绕组侧的A相电流实时有效值的幅值、B相电流实时有效值的幅值、C相电流实时有效值的幅值。本专利技术实施例二对应提供了一种多端直流输电系统第三站在线投入装置，包括：电流采集单元，用于采集与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流；幅值计算单元，用于计算所述三相电流的实时有效值的幅值；不平衡率计算单元，用于根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率；告警单元，用于当所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值时，输出告警信号。作为上述方案的改进，还包括：跳闸控制单元，用于：设定所述三相电流的不平衡率的超标时间阈值；若在所述超标时间阈值内，所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值，输出出口跳闸信号。作为上述方案的改进，还包括：差动保护单元，用于：设定所述三相电流的不平衡率的超标时间阈值；若在所述超标时间阈值内，所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值，判断此时所述待测变压器的差动保护是否启动，若未启动，向所述待测变压器输出差动保护启动信号。作为上述方案的改进，所述根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率，具体包括：根据下式计算所述三相电流的不平衡率：其中，ΔIu为所述三相电流的不平衡率；IArms、IBrms、ICrms分别为所述待测变压器绕组侧的A相电流实时有效值的幅值、B相电流实时有效值的幅值、C相电流实时有效值的幅值。本专利技术实施例三对应提供了一种有载分接开关级间短路故障预警装置，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本专利技术实施例一所述的一种有载分接开关级间短路故障预警方法。本专利技术实施例四对应提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如本专利技术实施例一所述的一种有载分接开关级间短路故障预警方法。本专利技术实施例提供的一种有载分接开关级间短路故障预警方法，具有如下有益效果：通过对与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流进行实时采集，对三相电流的实时有效值的幅值进行实时计算，并进一步计算得到三相电流的不平衡率，能够准确、及时地在故障电流出现时刻前反映故障预兆；并且能够更早地发现并表征有载分接开关级间短路潜在故障，实现对有载分接开关导致的变压器内部故障进行预警，及时切除故障减少设备损失，大大降低延时过程中故障电流产生巨大的能量导致的设备损坏。附图说明图1是现有技术中有载分接开关级间短路时差动保护启动与动作时序示意图。图2是本专利技术实施例一提供的一种有载分接开关级间短路故障预警方法的流程示意图。图3A-图3D是本专利技术实施例一提供的一具体实施例中有载分接开关级间短路故障时三相电流的不平衡率变化曲线的示意图。图4是本专利技术实施例二提供的一种有载分接开关级间短路故障预警装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，是本专利技术实施例一提供的一种有载分接开关级间短路故障预警方法的流程示意图，包括如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有载分接开关级间短路故障预警方法，其特征在于，包括：/n采集与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流；/n计算所述三相电流的实时有效值的幅值；/n根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率；/n当所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值时，输出告警信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种有载分接开关级间短路故障预警方法，其特征在于，包括：
采集与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流；
计算所述三相电流的实时有效值的幅值；
根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率；
当所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值时，输出告警信号。


2.如权利要求1所述的一种有载分接开关级间短路故障预警方法，其特征在于，还包括：
设定所述三相电流的不平衡率的超标时间阈值；
若在所述超标时间阈值内，所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值，输出出口跳闸信号。


3.如权利要求1所述的一种有载分接开关级间短路故障预警方法，其特征在于，还包括：
设定所述三相电流的不平衡率的超标时间阈值；
若在所述超标时间阈值内，所述三相电流的不平衡率大于预设的预警阈值，判断此时所述待测变压器的差动保护是否启动，若未启动，向所述待测变压器输出差动保护启动信号。


4.如权利要求1所述的一种有载分接开关级间短路故障预警方法，其特征在于，所述根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率，具体包括：
根据下式计算所述三相电流的不平衡率：



其中，ΔIu为所述三相电流的不平衡率；IArms、IBrms、ICrms分别为所述待测变压器绕组侧的A相电流实时有效值的幅值、B相电流实时有效值的幅值、C相电流实时有效值的幅值。


5.一种有载分接开关级间短路故障预警装置，其特征在于，包括：
电流采集单元，用于采集与有载分接开关连接的待测变压器绕组侧的三相电流；
幅值计算单元，用于计算所述三相电流的实时有效值的幅值；
不平衡率计算单元，用于根据所述三相电流的实时有效值的幅值，计算所述三相电流的不平衡率；
告警...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁耀，刁均伟，杨家辉，喇元，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，广州供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44