Transformer differential protection harmonic braking auxiliary discrimination method

26-05-2023 дата публикации
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CN116169638A
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Номер заявки: 41-11-20223196.8
Дата заявки: 11-11-2022

一种变压器差动保护谐波制动辅助判别方法

附图说明

[0009]

图1是实现本发明方法的流程图

[0010]

图2是适用于本发明方法的变压器示意图

技术领域:

[0001]

本发明属于电力系统领域,涉及变压器差动保护技术领域,具体涉及一种用于变压器差动保护谐波制动辅助判别方法。

具体实施方式:

[0011]

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

[0012]

如图1所示,本发明是一种用于变压器差动保护谐波制动辅助判别方法,包括以下步骤:

[0013]

步骤1:差动保护谐波制动启动后,提取被保护变压器差动电流基波分量相位θ1和二次谐波分量相位θ2;由于二次谐波与基波的角频率相差两倍,基波与二次谐波相位差θ12需要将两倍的基波相位与二次谐波相位进行计算,即θ12=2θ12

[0014]

步骤2:判别相位差区域,若β>θ12>-β或180°+β>θ12>180°-β,判别为和应涌流或励磁涌流,返回闭锁差动保护;若相位差发生了变化,即相位差进入180°-β>θ12>β或360°-β>θ12>180°+β区域,判别为涌流期间发生故障,解锁制动,保护出口动作;

[0015]

步骤3:涌流衰减直流分量引起相位差变化,同时采样计算环节会带来相位差误差,阈值β选择综合考虑相位差变化及误差以及保护动作的灵敏性,设为30°。

[0016]

实施例

[0017]

如图2所示,110kV变电站有1#、2#两台变压器,两台变压器均配置电流差动保护。以下以1#变压器保护为例说明本发明的方案。

[0018]

1#变压器差动保护装置采集110kV和35kV两侧三相电流,利用傅氏算法计算三相差动电流基波I1∠θ1和二次谐波I2∠θ2,当保护装置差动保护和谐波制动启动后,计算θ12=2θ12;判别θ12所在区域,若β>θ12>-β或180°+β>θ12>180°-β判别为涌流闭锁差动保护,若180°-β>θ12>β或360°-β>θ12>180°+β区域判别为故障差动保护动作出口。

[0019]

采用上述的变压器差动保护谐波闭锁辅助判别方案,能够有效判别变压器励磁涌流/和应涌流期间发生的内部故障,提高变压器差动保护动作性能。

背景技术:

[0002]

差动保护是变压器的主保护,由于变压器为非线性铁磁元件,空载投入引起端电压突变致使铁芯磁通饱和而产生幅值很大的涌流,从而满足差动电流动作定值使得保护误动。为了消除涌流对差动保护的影响,现有变压器差动保护根据励磁涌流时差动电流二次谐波含量大于故障电流构建谐波制动判据,当二次谐波含量大于定值时判别为励磁涌流闭锁差动保护。

[0003]

对于同一变电站两台变压器,在一台投运一台停运时,当停运变压器空载投入其端电压突变,致使铁心磁通饱和进而会产生励磁涌流,经过系统特性的耦合,与之并列运行的主变压器产生类似性质的和应涌流。两类涌流随时间交替出现,和应涌流由于自身的衰减速率较慢,同时也使得合闸变压器的励磁涌流衰减变的更慢。励磁涌流与和应涌流产生时变压器差动保护谐波制动判据启动闭锁差动保护,保证差动保护不误动。若变压器和应涌流差动保护闭锁期间发生内部故障时,存在二次谐波含量大于定值而导致保护闭锁无法快速动作,引起变压器故障持续造成事故扩大化。

发明内容:

[0004]

为解决上述现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种用于变压器差动保护谐波制动辅助判别方法,能够正确判别变压器产生和应涌流期间发生的内部故障,保证了变压器差动保护快速动作切除故障设备,降低故障设备损坏程度。

[0005]

为达到上述目的,理论上涌流期间差动电流基波分量与二次谐波分量的相位差为0°或180°,考虑涌流衰减直流分量以及采样误差影响,相位差在0°±β或180°±β区域内。若在涌流期间变压器发生故障后差动电流基波分量与二次谐波分量相位差会发生变化,离开0°±β或180°±β区域,根据这一特征本发明采用的技术方案是:

[0006]

①变压器差动保护谐波制动启动闭锁保护后,计算差动电流基波分量、二次谐波分量相位差θ12

[0007]

②若β>θ12>-β或180°+β>θ12>180°-β,判别为和应涌流或励磁涌流,返回;若否判别为发生故障,解锁制动判据,保护出口动作。

[0008]

本发明方法需要在差动保护谐波制动判据启动后提取被变压器差动电流基波分量与二次谐波分量相位,并计算基波与二次谐波分量相位差,在谐波制动判据中加入辅助判别方法,根据相位差有效判别涌流期间发生故障,防止谐波制动判据引起故障拒动或延时动作,有效提高变压器差动保护动作性能。



The invention discloses a harmonic braking auxiliary discrimination method for transformer differential protection. Firstly, after a transformer differential protection harmonic braking criterion is started, phases of a differential current fundamental component and a second harmonic component are extracted, the phase difference of the fundamental component and the second harmonic component is calculated, when the phase difference is in a 00 or 1800 region, inrush current locking differential protection is judged, and if the phase difference exceeds the region, it is judged that a fault occurs, and the braking criterion is unlocked to protect an exit action. According to the method, the fault occurring when the transformer and the sympathetic inrush current occur can be correctly judged, and differential protection operation refusal or action delay caused by harmonic braking is avoided.



0001.

1.一种变压器差动保护涌流制动辅助判别方法,其特征在于,包括如下步骤:

①变压器差动保护谐波制动启动闭锁保护后,计算差动电流基波分量、二次谐波分量相位差θ12

②若β>θ12>-β或180°+β>θ12>180°-β,判别为和应涌流或励磁涌流,返回;若否判别为发生故障,解锁制动判据,保护出口动作。

0002.

2.如权利要求1所述的变压器差动保护涌流制动解锁判据方法,其特征在于:所述门槛值β设为30°。