一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法，包括上下级联动保护方法；上下级联动保护方法是指：获取变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度、变压器各个低压出线回路电流值和总线电流值；判断变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度、各个低压出线回路电流值和总线电流值的大小，判别出上级故障、下级单路故障和下级总线故障，并分情况执行保护。本发明专利技术具有上下级联动保护功能，可判断出高过载变压器的故障是出现在高压部分还是低压部分，并在判断出故障情况后对不同故障类型作出不同处理，既可对高过载变压器进行有效保护，又可充分将高过载变压器接入电网使用，使高过载变压器安全、高效、合理运作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法
本专利技术涉及变压器监控
，更具体地说，涉及一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法。
技术介绍
在我国农网配电中存在短时用电负荷急剧增长状况，即全年中绝大部分时间处于轻载状态，但有十来天或半个月负荷急剧增长，超过额定负荷1.5倍甚至2倍，且负荷集中在2至3小时内的负荷情况；例如农网中的春节负荷、农忙负荷等。高过载配电变压器是为解决用电负荷短时急剧增长而研发的一种配电变压器；在保证基本用电容量的前提下，既满足小负荷长期用电的需求，又兼顾过负荷短期用电的需求；具有节能、高效、环保、空载电流小、无功损耗低、抗突发短路能力强等特点。但是，高过载配电变压器成本高、过载能力强，要求对变压器进行更完善和精细的监测与控制，否则变压器烧毁会导致更大的损失和更大的影响。目前，高过载变压器的故障在线检测并不能区分故障是出现在高压部分还是低压部分；通常在故障出现时直接将高过载变压器整体脱扣断路保护；因此将部分非必要断电的区域也进行停电，不利于将高过载变压器充分、合理利用。此外，目前没有专门针对高过载变压器而设计的延时控制方法，通常是将普通变压器的长延时保护方式应用到高过载变压器上，仅仅只是将长延时保护电流调大，就当作实现了高过载的长延时保护功能，且不具备对变压器的各种保护以及热记忆保护功能。该方式显然不能更好地体现高过载变压器的优势以及不能充分发挥高过载变压器的性能。
技术实现思路
为克服现有技术中的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法，具有上下级联动保护功能，可判断出高过载变压器的故障是出现在高压部分还是低压部分，并在判断出故障情况后对不同故障类型作出不同处理，既可以对高过载变压器进行有效保护，又可以充分将高过载变压器接入电网使用，使高过载变压器安全、高效、合理运作。为了达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案予以实现：一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：包括上下级联动保护方法；所述上下级联动保护方法是指：获取变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度以及变压器各个低压出线回路电流值；将变压器各个低压出线回路电流值相加，得到总线电流值；判断变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度、各个低压出线回路电流值和总线电流值的大小：当总线电流值＜设定安全值，并且变压器油顶温度、油箱盖温度和散热片底部温度中任一项＞设定保护值时，或者是当散热片底部温度＞变压器油顶温度设定保护值时，判定出现上级故障；执行高压脱扣断路保护；当变压器任一低压出线回路电流值＞对应回路的保护电流值时，判定出现下级单路故障，并将该低压出线回路判断为故障回路；执行故障回路脱扣断路保护；当总线电流值＞变压器保护电流值时，判定出现下级总线故障；按照预设的优先级依次对低压出线回路逐个执行脱扣断路保护；并在任一低压出线回路执行脱扣断路保护后，检测总线电流值是否＞变压器保护电流值，若是则继续执行下一优先级低压出线回路的脱扣断路保护，直至总线电流值≤变压器保护电流值。本专利技术中，上下级联动保护方法可根据电流和温度判断高过载变压器前端故障或者后端出线故障，克服高过载变压器高压部分难以直接检测的难点，通过低压出线回路电路值总和的大小与高过载变压器温度情况来判断高压部分的运行状况，有效判断出上级故障，即高压部分故障；此外，上下级联动保护方法可判断出高过载变压器的故障是出现在高压部分还是低压部分，并在判断出故障情况后对不同故障类型作出不同处理，既可以对高过载变压器进行有效保护，又可以充分将高过载变压器接入电网使用，使高过载变压器安全、高效、合理运作。优选地，在上下级联动保护方法中，在执行高压脱扣断路保护时，若高压脱扣断路保护执行失败，则按照预设的优先级依次对低压出线回路进行脱扣断路保护，可减少高过载变压器损害；在执行故障回路脱扣断路保护时，若故障回路脱扣断路保护执行失败，则执行高压脱扣断路保护，可保护下端配电设施的安全；在按照预设的优先级依次对低压出线回路进行脱扣断路保护时，若当前优先级的低压出线回路脱扣断路保护执行失败，则跳至执行下一优先级的低压出线回路脱扣断路保护；若最后一级优先级的低压出线回路脱扣断路保护执行后，总线电流值仍然＞变压器保护电流值，则执行高压脱扣断路保护。本专利技术在执行保护时检测执行保护是否成功，若不成功则执行其它保护措施，避免通信故障或线路故障、不能执行保护而导致高过载变压器或下端配电设施受损，进一步提高安全性能。优选地，在判定出现上级故障时，还执行报警提示。优选地，还包括瞬时保护方法；所述瞬时保护方法是指，检测高过载变压器低压侧三相电流的电流数据，获取电流数据中电流最大值；当电流最大值≥设定的瞬时电流保护值时，执行脱扣断路保护。优选地，还包括短延时保护方法；所述短延时保护方法是指，检测高过载变压器低压侧三相电流的电流数据，获取电流数据中电流最大值；当电流最大值≥达到短延时保护电流且＜设定的时限切换值时，执行反时限延时计时；当电流最大值≥设定的时限切换值时，执行定时限延时计时；当计时达到设定时间时，执行脱扣断路保护。优选地，还包括欠压保护方法；所述欠压保护方法是指：检测高过载变压器低压侧三相电压的电压数据，获取电压数据中电压最小值；当电压最小值＜设定的欠压保护值时，执行欠压报警或者脱扣断路保护。优选地，还包括过压保护方法；所述过压保护方法是指：检测高过载变压器低压侧三相电压的电压数据，获取电压数据中电压最大值；当电压最大值＞设定的过压保护值时，执行过压报警或者脱扣断路保护。优选地，还包括多段长延时保护方法；所述多段长延时保护方法包括如下步骤：S1步，设定高过载变压器延时保护的分段数量N，并设定各段长延时电流Lix的数值和各段长延时热记忆开关LhSWx的开关状态；其中x＝1,2…N；N≥2；计算出各段保护能量值Qax以及单位冷却能量Qcx；将各段能量累计值Qvx初始化为零；S2步，对高过载变压器低压侧三相电流采样一个采样周期的电流数据；S3步，从一个采样周期的电流数据中获取电流有效值、电流周期时间Ci和电流最大值Imax；S4步，将电流最大值Imax分别与各段长延时电流Lix进行比较：对于电流最大值Imax≤长延时电流Lix的段级，则执行A步：A步，判断该段长延时热记忆开关LhSWx是否开启：若该段长延时热记忆开关LhSWx开启，则通过减除周期冷却能量值来更新该段能量累计值Qvx，并跳至S2步采样下一采样周期电流数据；若该段长延时热记忆开关LhSWx关闭，则将该段能量累计值Qvx清零，并跳至S2步采样下一采样周期电流数据；对于电流最大值Imax＞长延时电流Lix的段级，则执行B1和B2步：B1步，计算周期能量值Qe；将周期能量值Qe累加到该段原有能量累计值Qvx中，作为该段新的能量累计值Qvx；B2步，判断该段新的能量累计值Qvx与该段保护能量值Qax之间的大小：<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：包括上下级联动保护方法；所述上下级联动保护方法是指：/n获取变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度以及变压器各个低压出线回路电流值；将变压器各个低压出线回路电流值相加，得到总线电流值；/n判断变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度、各个低压出线回路电流值和总线电流值的大小：/n当总线电流值＜设定安全值，并且变压器油顶温度、油箱盖温度和散热片底部温度中任一项＞对应设定保护值时，或者是当散热片底部温度＞变压器油顶温度设定保护值时，判定出现上级故障；执行高压脱扣断路保护；/n当变压器任一低压出线回路电流值＞对应回路的保护电流值时，判定出现下级单路故障，并将该低压出线回路判断为故障回路；执行故障回路脱扣断路保护；/n当总线电流值＞变压器保护电流值时，判定出现下级总线故障；按照预设的优先级依次对低压出线回路逐个执行脱扣断路保护；并在任一低压出线回路执行脱扣断路保护后，检测总线电流值是否＞变压器保护电流值，若是则继续执行下一优先级低压出线回路的脱扣断路保护，直至总线电流值≤变压器保护电流值。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：包括上下级联动保护方法；所述上下级联动保护方法是指：
获取变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度以及变压器各个低压出线回路电流值；将变压器各个低压出线回路电流值相加，得到总线电流值；
判断变压器油顶温度、油箱盖温度、散热片底部温度、各个低压出线回路电流值和总线电流值的大小：
当总线电流值＜设定安全值，并且变压器油顶温度、油箱盖温度和散热片底部温度中任一项＞对应设定保护值时，或者是当散热片底部温度＞变压器油顶温度设定保护值时，判定出现上级故障；执行高压脱扣断路保护；
当变压器任一低压出线回路电流值＞对应回路的保护电流值时，判定出现下级单路故障，并将该低压出线回路判断为故障回路；执行故障回路脱扣断路保护；
当总线电流值＞变压器保护电流值时，判定出现下级总线故障；按照预设的优先级依次对低压出线回路逐个执行脱扣断路保护；并在任一低压出线回路执行脱扣断路保护后，检测总线电流值是否＞变压器保护电流值，若是则继续执行下一优先级低压出线回路的脱扣断路保护，直至总线电流值≤变压器保护电流值。


2.根据权利要求1所述的用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：在上下级联动保护方法中，在执行高压脱扣断路保护时，若高压脱扣断路保护执行失败，则按照预设的优先级依次对低压出线回路进行脱扣断路保护；
在执行故障回路脱扣断路保护时，若故障回路脱扣断路保护执行失败，则执行高压脱扣断路保护；
在按照预设的优先级依次对低压出线回路进行脱扣断路保护时，若当前优先级的低压出线回路脱扣断路保护执行失败，则跳至执行下一优先级的低压出线回路脱扣断路保护；若最后一级优先级的低压出线回路脱扣断路保护执行后，总线电流值仍然＞变压器保护电流值，则执行高压脱扣断路保护。


3.根据权利要求1所述的用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：在判定出现上级故障时，还执行报警提示。


4.根据权利要求1所述的用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：还包括瞬时保护方法；所述瞬时保护方法是指，检测高过载变压器低压侧三相电流的电流数据，获取电流数据中电流最大值；当电流最大值≥设定的瞬时电流保护值时，执行脱扣断路保护。


5.根据权利要求1所述的用于高过载变压器系统的监测与控制方法，其特征在于：还包括短延时保护方法；所述短延时保护方法是指，检测高过载变压器低压侧三相电流的电流数据，获取电流数据中电流最大值；当电流最大值≥达到短延时保护电流且＜设定的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴卫华，曾世藩，温鑫生，
申请(专利权)人：广东中鹏电气有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44