大型电力变压器主动保护方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型电力变压器主动保护方法和装置，包括：通过传感器获取电力变压器的若干个物理量信息；根据所述物理量信息构建主判据和辅助判据，根据主判据和辅助判据进行变压器主动保护；所述物理量信息包括：电力变压器的脉冲电流、游离气体组分与含量、油中溶解气体组分与含量、超声信号、油流流速、压力信号、光谱信号、变压器漏磁通信息和特高频信号。本发明专利技术自适应于变压器从缺陷发展至故障的特征判别，实现传统变压器保护的防线前移，对于全面提升继电保护性能，防范变压器由严重缺陷发展成恶性故障，提高变压器与电网协同安全运行水平，具有重要的科学意义和工程价值。

【技术实现步骤摘要】
大型电力变压器主动保护方法和装置
本专利技术涉及继电保护
，具体涉及一种大型电力变压器主动保护方法和装置。
技术介绍
大型油浸式电力变压器内部发生大电流短路故障时，现有变压器保护即使快速动作，但由于油箱内巨大电弧能量引起绝缘油高温裂解气化，压力过大油箱破裂而造成爆炸。此类事件时有发生，根据CIGRE变压器A2.33工作组2013年统计结果，当电力变压器内部发生电弧短路故障时，因继电保护灵敏度和动作速度不足，不能及时阻断故障发展，导致约54％的变压器发生油箱开裂甚至起火爆炸，极大地威胁了电网安全和人身安全。同时变压器保护误动仍然时有发生，对电网安全造成严重威胁，如特高压变压器空投时因励磁涌流导致差动保护误动，直流输电工程换流变屡次因油流涌动引起重瓦斯保护误动而造成单极闭锁，某电网曾发生一次外部短路冲击造成3台500kV变压器重瓦斯保护的同时误动跳闸。继电保护是保障设备安全的最后防线，承担着快速隔离故障、避免变压器烧损和故障扩大化的重要作用。变压器保护长期以来动作正确率低于线路保护，运行中仍存在励磁涌流导致差动保护误动或慢动、轻微匝间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型电力变压器主动保护方法，其特征在于：包括：/n通过传感器获取电力变压器的若干个物理量信息；/n根据所述物理量信息构建主判据和辅助判据，根据主判据和辅助判据进行变压器主动保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型电力变压器主动保护方法，其特征在于：包括：
通过传感器获取电力变压器的若干个物理量信息；
根据所述物理量信息构建主判据和辅助判据，根据主判据和辅助判据进行变压器主动保护。


2.根据权利要求1所述的一种大型电力变压器主动保护方法，其特征是：所述物理量信息包括：电力变压器的脉冲电流、游离气体组分与含量、油中溶解气体组分与含量、超声信号、油流流速、压力信号、光谱信号、变压器漏磁通信息和特高频信号。


3.根据权利要求2所述的一种大型电力变压器主动保护方法，其特征是：
通过在电力变压器的各侧套管处、末屏接地间、中性点处安装高频电流传感器，获取脉冲电流；
通过在变压器集气盒处安装气体传感器，获取游离气体组分与含量；
通过在变压器各侧升高座处和瓦斯继电器连管旁安装油中溶解气体传感器，获取油中溶解气体组分与含量；
通过在变压器油箱内部顶部、以及绕组之间安装超声传感器，获取变压器内部局部放电超声信号；
通过在瓦斯连接管道处安装超声流速传感器，获取变压器油流流速；
通过在变压器油箱内部顶部、以及绕组之间安装压力传感器，获取变压器内部压力信号；
通过在变压器油箱内部绕组附近安装光信号传感器，获取变压器内部局部放电引起的多光谱信号；
通过在变压器油箱内部绕组附近安装漏磁传感器，获取变压器漏磁通信息；
通过在变压器油箱内部绕组相间安装特高频传感器，获取变压器内部局部放电特高频信号。


4.根据权利要求1所述的一种大型电力变压器主动保护方法，其特征是：所述主判据包括第一主判据和第二主判据：
根据所述脉冲电流构成第一主判据，所述第一主判据为：差动脉冲电流超过设定门槛；
Id1(jω)＝Ih(jω)Hnh(jω)+In(jω)>κ(jω)
式中，Id1(jω)为差动脉冲电流，Hnh(jω)是高频脉冲电流信号从高压端传递到中性点端的传递函数；Ih(jω)、In(jω)分别表示高压引线、中性点处接收到的高频脉冲电流信号，ω为角频率，κ(jω)为设定的差动电流的门槛值；
根据游离气体组分与含量构建第二主判据，所述第二判据为：氢气和乙炔的含量分别超过设定阈值，且氢气含量超过乙炔含量的设定倍数以上。


5.根据权利要求4所述的一种大型电力变压器主动保护方法，其特征是：所述根据主判据和辅助判据进行变压器主动保护，包括：
若在某一工频周期内第一和第二主判据同时满足，则判定变压器内部发生故障，保护跳闸；
若在某一工频周期内满足第一主判据，则：
以变压器漏磁通信息为第一辅助判据，当所测到的绕组轴向上的漏磁通分布不均且其中某一位置漏磁通数值突增达设定的第一漏磁通阈值以上，其他位置维持在设定的第二漏磁通阈值以下水平，则判为发生内部故障，保护跳闸；
以特高频信号为第二辅助判据，特高频信号在一周波内放电幅值大于某一阈值且次数超过某一门槛次数，则判为发生内部故障，保护跳闸；
若在某一工频周期内上述任一主判据满足，则：
以油中溶解气体组分与含量作为第三辅助判据，当油中溶解氢气和乙炔含量超过设定的阈值，则判定发生内部故障，保护跳闸；
以超声信号为第四辅助判据，在一工频周期内，超声信号在某一设定的特征频段内幅值大于门槛，且超声信号波峰值对应的相位左移，则判为发生内部故障，保护跳闸；
以油流流速、压力信号为第五辅助判据，当油流流速上升超过设定的阈值且压力到达峰值，则判为发生内部故障，保护跳闸；
以光谱信号为第六辅助判据，在一工频周期内，可见光、近红外波段光的辐射强度增大超过门槛、且正负半波辐射强度比例满足设定门槛值，则判为发生内部故障，保护跳闸。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉平，吴崇昊，潘书燕，吴通华，龙锋，万洛飞，郝治国，齐波，熊小伏，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网电力科学研究院有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，南瑞集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32