变压器保护中正确识别空投励磁涌流与空投故障的方法技术

本发明专利技术涉及电学领域高压变压器保护中正确识别空投励磁涌流与空投故障的方法。该方法主要在电流波形选取两个观察窗，然后利用一个观察窗中的电流预测一个正弦波。利用概率论来计算构成的正弦波数列与观察窗的数列的相关系数。利用相关系数的大小来区分空投变压器和空投故障变压器。达到快速切除空投故障变压器的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电学领域变压器保护中一种
技术介绍
正确识别励磁涌流是衡量高压、超高压电压等级变压器差动保护的一个重要指标，由于大容量的变压器在空投时励磁涌流小，为了保证空投时差动保护可靠不动，一般将差动保护中二次谐波制动系数整定很小，并且用“或”闭锁方式。这样就导致在空投故障变压器时，由于非故障相的励磁涌流闭锁了故障相，这就导致空投故障变压器时差动保护动作速度慢，给变压器的安全运行带来隐患。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种，利用空投故障变压器时的特点，快速开放故障相差动，达到差动保护快速动作的目的。为达到上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是一种，该方法的步骤如下(1)确定要抽样的观察窗，其方法如下观察窗1首先找到差流波形中一个周期内采样点最大的值，然后再找到前一个周期采样点最大的值，两个最大值内的区域为观察窗1； 观察窗2在观察窗1内找与最大值1相反的负的最大值2，然后在最大值2的前后分别取n点作为观察窗2；(2)虚拟一个半周正弦波以观察窗2中最大值的绝对值作为正弦波的幅值虚拟一个波形半周走势相同的半周正弦波为参考波形；(3)确定动作判据以观察窗2为一个数列X，以预测的正弦波为数列Y，比较数列X、Y的相关系数；β(X,Y)=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)]]>上式Cov(XY)＝E(XY)-E(X)E(Y)σ(X)=Σk=1n(Xk-E(X))2]]>σ(Y)=Σk=1n(Yk-E(Y))2]]>如果β(X、Y)＜k则判断为空投正常变压器，闭锁该相差动保护；(K为内部设置的一个定值，一般取0.6-0.8)β(X、Y)＞k则判断为空投故障变压器，开放该相差动保护。为了提高该判椐的可靠性，增设两个启动判据，在同时满足三个判据的条件下，开放该相差动保护，其逻辑图如下 图中I为该相电流的有效值；Ie为额定电流；ik为观察窗2中的最大值。本专利技术不进行角度转换，保留了采样波形的原始有用信息，同时预测一个正弦波函数与原始的波形进行分析。利用重新构造正弦波的方法，并对抽取的采样点和预测的正弦波进行分析，达到快速切除空投故障变压器的目的。主要措施可以归纳为a.分析了空投正常变压器和空投故障变压器的波形；b.提出观察窗的选择方法，并提出分析波形中抽样的方法；c.预测一个正弦波函数；d.利用概率论理论对抽样进行分析；e.利用相电流启动提高该原理的可靠性。附图说明图1为空投正常变压器波形图；图2为空投故障变压器波形图。具体实施例方式下面具体叙述本专利技术的详细内容原理分析空投正常变压器时，差流波形为涌流波形，由于变压器剩磁的大小、方向和合闸时电压的角度的影响，造成变压器的涌流波形不能确定，但是涌流波形具有明显的间断角。空投变压器时也有可能造成TA饱和，有时造成波形关于时间轴上下对称，但是TA暂态饱和波形具有平台区。空投故障变压器时差流波形为励磁涌流波形和故障电流波形的叠加，但是不是简单的叠加。当变压器铁芯工作在饱和区时，电流波形具有涌流波形的特点，当变压器铁芯工作在未饱和区时，由于故障电流的影响，具有正弦波的特征。本方案就是利用这种特征来识别空投正常变压器和空投故障变压器。达到快速切除故障变压器的目的。1、抽样方法首先找到要抽样的观察窗，其方法如下观察窗1首先找到波形中一个周期内采样点最大的值，然后再找到前一个周期采样点最大的值，两个最大值内的区域为观察窗1；观察窗2在观察窗1内找与最大值1相反的负的最大值2，然后在最大值2的前后分别取n点作为观察窗2；虚拟正弦波以观察窗2中最大值的绝对值作为正弦波的幅值预测一个半周正弦波为参考波形。上述方法的过程附图。2、动作判据以观察窗2为一个数列X，以预测的正弦波为数列Y，比较数列X、Y的相关系数；β(X,Y)=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)]]>上式Cov(XY)＝E(XY)-E(X)E(Y)σ(X)=Σk=1n(Xk-E(X))2]]>σ(Y)=Σk=1n(Yk-E(Y))2]]>如果β(X、Y)＜k则判断为空投正常变压器，闭锁该相差动保护；(K为内部设置的一个定值，一般取0.6-0.8)β(X、Y)＞k则判断为空投故障变压器，开放该相差动保护。3、动作元件逻辑图为了提高该判椐的可靠性，增设两个启动判椐，在同时满足三个判据的条件下，开放该相差动保护，其逻辑图如下 图中I为该相电流的有效值；Ie为额定电流；ik为观察窗2中的最大值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器保护中正确识别空投励磁涌流与空投故障的方法，其特征在于，该方法的步骤如下：（１）确定要抽样的观察窗，其方法如下：观察窗１：首先找到差流波形中一个周期内采样点最大的值，然后再找到前一个周期采样点最大的值，两个 最大值内的区域为观察窗１；观察窗２：在观察窗１内找与最大值１相反的负的最大值２，然后在最大值２的前后分别取ｎ点作为观察窗２；（２）虚拟一个半周正弦波：以观察窗２中最大值的绝对值作为正弦波的幅值虚拟一个波形半周 走势相同的半周正弦波为参考波形；（３）确定动作判据以观察窗２为一个数列Ｘ，以预测的正弦波为数列Ｙ，比较数列Ｘ、Ｙ的相关系数；β（Ｘ、Ｙ）＝Ｃｏｖ（Ｘ、Ｙ）／σ（Ｘ）σ（Ｙ）上式：Ｃｏｖ（ＸＹ）＝Ｅ（Ｘ Ｙ）－Ｅ（Ｘ）Ｅ（Ｙ）σ（Ｘ）＝＊＊＊σ（Ｙ）＝＊＊＊如果：β（Ｘ、Ｙ）＜ｋ则判断为空投正常变压器，闭锁该相差动保护；（Ｋ为内部设置的一个定值，一般取０．６－０．８）β（Ｘ、Ｙ）＞ｋ则判断为空投故障变 压器，开放该相差动保护。...

【技术特征摘要】
1.一种变压器保护中正确识别空投励磁涌流与空投故障的方法，其特征在于，该方法的步骤如下(1)确定要抽样的观察窗，其方法如下观察窗1首先找到差流波形中一个周期内采样点最大的值，然后再找到前一个周期采样点最大的值，两个最大值内的区域为观察窗1；观察窗2在观察窗1内找与最大值1相反的负的最大值2，然后在最大值2的前后分别取n点作为观察窗2；(2)虚拟一个半周正弦波以观察窗2中最大值的绝对值作为正弦波的幅值虚拟一个波形半周走势相同的半周正弦波为参考波形；(3)确定动作判据以观察窗2为一个数列X，以预测的正弦波为数列Y，比较数列X、Y的相关系数；β(X,Y)=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)]]>...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克元，张项安，杨恢宏，余高旺，陈海龙，徐立明，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]