技术特征:
1.一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:采集所述双芯对称式移相变压器输入输出侧电流,所述电流包括每一相串联变压器一次侧输入和输出电流,在线识别励磁变压器变比;根据所述双芯对称式移相变压器磁路耦合以及电流平衡关系,构造所述双芯对称式移相变压器本体保护动作判据;根据所述保护动作判据,进行所述双芯对称式移相变压器故障的判别。2.根据权利要求1所述的一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:串联变压器一次侧的输入端和输出端分别配置电流互感器。3.根据权利要求1所述的一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:所述采集所述双芯对称式移相变压器输入输出侧电流,所述电流包括每一相串联变压器一次侧输入和输出电流,在线识别励磁变压器变比包括:分别记端口s和l为双芯移相变压器输入端和输出端,和分别为a相串联变压器一次侧输入和输出电流,同时也是双芯移相变压器a相一次侧输入和输出电流;和分别为b相串联变压器一次侧输入和输出电流,同时也是双芯移相变压器b相一次侧输入和输出电流;和分别为c相串联变压器一次侧输入和输出电流,同时也是双芯移相变压器c相一次侧输入和输出电流;为a相串联变压器二次侧电流;为b相串联变压器二次侧电流;为c相串联变压器二次侧电流;和分别为a相励磁变压器一次侧和二次侧的电流;和分别为b相励磁变压器一次侧和二次侧的电流;和分别为c相励磁变压器一次侧和二次侧的电流;串联变压器的二次侧绕组和一次侧绕组两部分的匝数比都为n
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,励磁变压器一次侧绕组和二次侧接入绕组的匝数比为n
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。4.根据权利要求3所述的一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:所述保护动作判据包括如下步骤:步骤1:串联变压器二次侧为三角接线,与励磁变压器二次侧有直接的电路连接,根据基尔霍夫电流定律,列出串联变二次侧与励磁变二次侧的电流关系列方程:基尔霍夫电流定律,列出串联变二次侧与励磁变二次侧的电流关系列方程:基尔霍夫电流定律,列出串联变二次侧与励磁变二次侧的电流关系列方程:步骤2:根据串联变压器的磁通平衡,列写串联变压器两侧的电流关系方程:步骤2:根据串联变压器的磁通平衡,列写串联变压器两侧的电流关系方程:步骤2:根据串联变压器的磁通平衡,列写串联变压器两侧的电流关系方程:
步骤3:根据励磁变压器的磁通平衡,列出励磁变压器两侧的电流关系公式:步骤3:根据励磁变压器的磁通平衡,列出励磁变压器两侧的电流关系公式:步骤3:根据励磁变压器的磁通平衡,列出励磁变压器两侧的电流关系公式:步骤4:考虑串联变压器一次侧和励磁变压器一次侧有直接的电路连接,根据基尔霍夫电流定律,列出串联变一次侧和励磁变一次侧的电流关系公式:电流定律,列出串联变一次侧和励磁变一次侧的电流关系公式:步骤5:将式(1)、(4)、(7)、(10)联立,消去除步骤5:将式(1)、(4)、(7)、(10)联立,消去除外的电流量,可得:同理,分别将式(2)、(5)、(8)、(11)以及式(3)、(6)、(9)、(12)联立,可得:同理,分别将式(2)、(5)、(8)、(11)以及式(3)、(6)、(9)、(12)联立,可得:步骤6:根据式(13)、(14)、(15),得差动电流计算公式:步骤7:根据式(16),得到双芯对称式移相变压器复合型差动保护判据。5.根据权利要求4所述的一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:所述双芯对称式移相变压器复合型差动保护判断为:其中i
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表示保护定值,若满足式(17),则保护动作;否则保护闭锁不动作。6.根据权利要求5所述的一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:所述的方程式(1)~(3)反映串联变压器和励磁变压器二次侧之间引线的接地短路故障;所述的方程式(4)~(6)反映串联变压器的绕组匝间故障;所述的方程式(7)~(9)通过
在线辨识励磁变压器变比,反映励磁变压器的绕组匝间故障;所述的方程式(10)~(12)反映串联变压器和励磁变压器一次侧之间引线的短路故障。7.根据权利要求5所述的一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护方法,其特征在于:所述的三相差动电流计算公式(16)同时反映串联变压器的绕组匝间故障、励磁变压器的绕组匝间故障、串联变压器和励磁变压器一次侧引线的短路故障以及二次侧引线的短路故障;所述的保护判据(17)有效判别上述故障。8.一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护装置,其特征在于:包括双芯对称式移相变压器、电流互感器、微机差动保护装置以及断路器跳闸线圈;其中双芯对称式移相变压器在线识别励磁变压器变比n
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;电流互感器ct1、ct2、ct3、ct4、ct5和ct6分别用于采集三相串联变压器一次侧输入和输出电流和励磁变压器变比和采集得到的电流量都输入微机差动保护装置;微机差动保护装置用于构造并计算差动电流和以构造所述双芯对称式移相变压器本体保护动作判据,并最终输出信号命令;断路器跳闸线圈用于接收微机保护装置输出的命令,根据命令控制保护动作。9.一种非易失性存储介质,其特征在于:所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求1所述的方法。10.一种电子装置,其特征在于,包含处理器和存储器;所述存储器中存储有计算机可读指令,所述处理器用于运行所述计算机可读指令,其中,所述计算机可读指令运行时执行权利要求1所述的方法。
技术总结
本发明涉及变压器差动保护领域,特别是针对一种双芯对称式移相变压器复合型差动保护装置及其方法,在分析其磁路结构的基础上,根据基尔霍夫电流定律、电磁感应定律等物理原理建立了该种对称型双芯移相变压器保护方案,仅需采集变压器输入和输出的电流量,通过一套装置便可以识别串联变压器和励磁变压器的内部故障及其之间引线的短路故障,从而克服了双芯移相变压器内部结构紧凑、故障特征复杂、内部电流难以采集的问题,同时减少了电流互感器安装数量,优化了经济性,为双芯对称型移相变压器的差动保护应用提供了一种具有工程实用价值的技术方法,为进一步分析该种结构的移相变压器的保护方案奠定了理论基础,在工程应用和推广方面具有指导意义。推广方面具有指导意义。推广方面具有指导意义。
技术研发人员:杨鹏 陈磊 武剑 薛玉石 黄朝晖 檀青松 刘翔宇 程慧琳 高树国 田源 李乾
受保护的技术使用者:国网河北省电力有限公司 国家电网有限公司
技术研发日:2023.06.28
技术公布日:2023/10/10