一种变压器内和应涌流的鉴别方法技术

一种变压器内和应涌流的鉴别方法，属于电力系统主设备继电保护技术领域，其特征在于：该方法利用非饱和区等效瞬时电感鉴别变压器和应涌流。根据变压器和应涌流产生的原因，用计算机采集正在运行变压器原副两侧绕组的相电流以及原侧相电压，并计算原、副两侧相电流的差，即差流；接着在设定的计算周期内根据差流绝对值的最大值来确定非饱和运行区；然后再计算非饱和运行区内的等效瞬时电感，由非饱和区内等效瞬时电感平均值的大小判别运行变压器发生和应涌流，闭锁差动保护，防止其误动。该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据及三次谐波比电流互感器饱和判据在识别和应涌流方面具有可靠性高、抗电流互感器饱和能力强的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统主设备继电保护
，尤其涉及一种变压器和应励磁涌流的鉴 别方法。
技术介绍
变压器继电保护是其安全稳定运行的保障，但实际运行中，由于受到诸多外在条件及本 身原理方面的影响，作为主保护的差动保护正确动作率一直较低。在众多影响因素中，由于 一台变压器空载合闸，在相邻正在运行的变压器中产生和应涌流，进而导致运行变压器差动 保护误动的实例多次发生，这种由和应涌流导致的差动保护误动现象因其危害性、复杂性、 隐蔽性而正引起继电保护界的关注。针对和应涌流引起的误动亦提出了一些防范措施，如适当提高变压器差动保护定值、断 开运行变压器或空载合闸变压器的中性点接地。但前者会将低差动保护的灵敏度，特别是不利于小匪间短路故障保护动作；后者经研究表明不能消除和应涌流的通路，不能避免和应涌 流的产生以及导致变压器差动保护的误动。根据和应涌流产生时伴随着电流互感器饱和更易 使差动保护误动的现象，已有提出增加电流互感器饱和判据防止差动保护误动，在一定程度 上提高了差动保护的可靠性，但目前采用的三次谐波电流互感器饱和判据的本身存在不可靠 的缺点，实际中可能差动保护误动时三次谐波含量较低，不能对差动保护起到制动作用。针对目前还没有特别针对和应涌流的检测判据及相应差动保护防误动措施，而是用励磁 涌流(主要是针对变压器空载合闸产生的初始涌流)判据与电流互感器饱和判据，在和应涌 流产生时闭锁差动保护，实际中的效果并不是很好。本专利技术利用变压器等效瞬时电感判别变 压器和应涌流，提高变压器差动保护的防误动能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变压器和应涌流的鉴别方法。一种变压器和应涌流的鉴别方法具体特征在于，该方法在计算机内依次按以下步骤实现:(1) 获取运行变压器原副两侧绕组的相电流及原边相电压，并计算出两侧的差流。(2) 选取变压器非饱和运行区。取20ms为一个计算周期，选择非饱和运行区。当一个 周期内的差流厶都偏向一侧时，取U,l的最大值i，选取U,l〈0.3i(』区域为非饱和区;当 一个周期内的差流力在时间轴两侧都有时，选取Ud |<0.15^/^/N作为非饱和区，厶为变压器 额定电流。 ， _(3) 计算非饱和区内等效瞬时电感^=21^-^- i r.~^——7其中，A为采样点序号，T为釆样周期，为变压器的原边相电压，^为由相绕组电流计 算的差流。(4)若运行变压器某相非饱和区内等效瞬时电感绝对值的平均值A,.》，并且差动保 护判据满足，则该相发生和应涌流；若平均值L〈厶h，则为短路故障，为鉴别和应涌流与 短路故障的非饱和区等效瞬时电感平均值的门槛值。考虑公式简化和实际计算误差，以及判 据的可靠性裕度，选择厶h =2.5厶(厶为变压器的漏感)。该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据及三次谐波比电流互感器饱和判据在识别和应涌 流方面具有可靠性高、抗电流互感器饱和能力强的优点。附图说明图1是本专利技术实施例中变压器级联运行接线图，其中DL表示开关。 图2是本专利技术实施例中运行变压器T1两侧的相电流，其中，——为原边电流，为 副边电流。图3是本专利技术实施例中运行变压器两侧Tl绕组相电流的差流。图4是本专利技术实施例中运行变压器两侧T1绕组相电流差流的谐波分析，其中，——为 A相，为B相，一为C相。图5是本专利技术实施例中运行变压器T1的非饱和区等效瞬时电感分析，也即和应涌流的鉴 别结果。图6是本专利技术实施例中程序的流程图。具体实施方式下面结合附图来说明一下本专利技术的原理和具体的实施方式。图l变压器级联运行接线图。其中变压器T1处在正常运行状态，某一时刻，变压器T2 进行空载合闸。空载合闸变压器中将产生初始励磁涌流，运行变压器中将产生和应涌流现象。图2是本专利技术实施例中运行变压器T1两侧的相电流。变压器T2空载合闸后，变压器T1 两侧屯流互感器测得的绕组相电流(折算到原边)，从图中可以看出，副边电流互感器发生饱 和，A相比B、 C相饱和得严重。图3是本专利技术实施例中运行变压器两侧绕组相电流的差流。由相绕组电流计算的各相差流。图4是本专利技术实施例中运行变压器两侧绕组相电流差流的谐波分析。按照实际保护装置 电流经过相位转换后计算的差流中的二次谐波、三次谐波含量与基波之比，可以看出A相差 流中二次谐波比开始较高，但随着电流互感器饱和以及和应涌流的出现，使得差流的波形接 近对称，在约0. 33s时低于整定值0. 2，同时三次谐波比也低于0. 2，所以二次谐波比励磁涌 流闭锁判据和三次谐波电流互感器饱和判据都不能闭锁住A相差动保护。B相差流中尽管三 次谐波比有较低的过程，但由于二次谐波比一直较高，故能够闭锁住B相差动保护。C相差 流中二次谐波比和三次谐波比在电流互感器出现饱和后，都一直低于0. 2，无法制动C相差 动保护。图5是本专利技术实施例中运行变压器非饱和区等效瞬时电感分析，也即和应涌流的鉴别结 果。从图中可以看出，利用本专利技术计算的各相非饱和区内等效瞬时电感的平均值均大于门槛 值取Zlh =2. 5X0. 08 X (2202/31. 5)/314=0. 98H。故可判断此时运行变压器发生和应涌流，差 动保护被可靠闭锁。图6是本专利技术实施例中程序的流程图，首先获取运行变压器两侧电流，再计算变压器两 侧的差流，寻找变压器差流中的非饱和区，计算非饱和区内等效瞬时电感的平均值，根据非 饱和内等效瞬时电感平均值大小鉴别和应涌流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器内和应涌流的鉴别方法，其特征在于，所述方法是在计算机内依次按以下步骤实现的：步骤（１）．正在运行变压器原边侧、副边侧的电流互感器分别把原边绕组、副边绕组的相电流送入所述计算机，同时，所述正在运行变压器的原边的电压互感器把原 边相电压送入所述计算机；步骤（２）．所述计算机在计算机内计算出该正在运行变压器原、副两侧绕组相电流之差，称之为差流；步骤（３）．所述计算机依次按期下步骤在设定的计算周期内选取该正在运行变压器的非饱和运行区：步骤（３． １）．当计算周期内的差流ｉ↓［ｄ］都偏向时间轴一侧时，取差流绝对值｜ｉ↓［ｄ］｜的最大值，选取｜ｉ↓［ｄ］｜＜０．３ｉ↓［ｄｍａｘ］区域为非饱和区，ｉ↓［ｄｍａｘ］为差流绝对值的最大值；步骤（３．２）．当计算周期内的差流ｉ↓［ｄ］在 时间轴两侧都有时，选取｜ｉ↓［ｄ］｜＜０．１５＊Ｉ↓［Ｎ］作为非饱和区，Ｉ↓［Ｎ］为正在运行变压器的额定电流；。步骤（４）．按下式计算非饱和运行区内的等效瞬时电感Ｌ↓［ｋ］：＊＊＊其中，ｋ为采样点序号，ｕ为该正在运行 变压器的原边相电压，Ｔ为采样周期。步骤（５）．判断步骤（４）得到的非饱和运行区内等效瞬时电感Ｌ↓［ｋ］的对值的平均值Ｌ↓［ａｖ］≥是否大于或等于设定的阈值Ｌ↓［ｔｈ］，Ｌ↓［ｔｈ］＝２．５Ｌ↓［δ］，Ｌ↓［δ］为该正在运行变压器的漏 感：Ｌ↓［ａｖ］＜Ｌ↓［ｔｈ］，则为短路故障，Ｌ↓［ａｖ］≥Ｌ↓［ｔｈ］，则为该相发生和应涌流。...

【技术特征摘要】
1、一种变压器内和应涌流的鉴别方法，其特征在于，所述方法是在计算机内依次按以下步骤实现的步骤(1).正在运行变压器原边侧、副边侧的电流互感器分别把原边绕组、副边绕组的相电流送入所述计算机，同时，所述正在运行变压器的原边的电压互感器把原边相电压送入所述计算机；步骤(2).所述计算机在计算机内计算出该正在运行变压器原、副两侧绕组相电流之差，称之为差流；步骤(3).所述计算机依次按期下步骤在设定的计算周期内选取该正在运行变压器的非饱和运行区步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕大强，王祥珩，王维俭，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]