[發明專利]大型電力變壓器主動保護方法和裝置

有效

• 申請號: 202110207379.3
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113078615B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 鄭玉平;吳崇昊;潘書燕;吳通華;龍鋒;萬洛飛;郝治國;齊波;熊小伏
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: H02H7/04
• 分類號: H02H7/04;H02H7/045;H01F27/40
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 丁朋華

1.一種大型電力變壓器主動保護方法，其特征在于：包括：

通過傳感器獲取電力變壓器的若干個物理量信息；

所述物理量信息包括：電力變壓器的脈沖電流、游離氣體組分與含量、油中溶解氣體組分與含量、超聲信號、油流流速、壓力信號、光譜信號、變壓器漏磁通信息和特高頻信號；

根據所述物理量信息構建主判據和輔助判據，根據主判據和輔助判據進行變壓器主動保護；

所述主判據包括第一主判據和第二主判據：

根據所述脈沖電流構成第一主判據，所述第一主判據為：脈沖電流超過設定門檻；

I_d1(jω)＝I_h(jω)H_nh(jω)+I_n(jω)＞κ(jω)

式中，I_d1(jω)為脈沖電流，H_nh(jω)是高頻脈沖電流信號從高壓端傳遞到中性點端的傳遞函數；I_h(jω)、I_n(jω)分別表示高壓引線、中性點處接收到的高頻脈沖電流信號，ω為角頻率，κ(jω)為設定的差動電流的門檻值；

根據游離氣體組分與含量構建第二主判據，所述第二主判據為：氫氣和乙炔的含量分別超過設定閾值，且氫氣含量超過乙炔含量的設定倍數以上；

所述根據主判據和輔助判據進行變壓器主動保護，包括：

若在某一工頻周期內第一和第二主判據同時滿足，則判定變壓器內部發生故障，保護跳閘；

若在某一工頻周期內滿足第一主判據，則：

以變壓器漏磁通信息為第一輔助判據，當所測到的繞組軸向上的漏磁通分布不均且其中某一位置漏磁通數值突增達設定的第一漏磁通閾值以上，其他位置維持在設定的第二漏磁通閾值以下水平，則判為發生內部故障，保護跳閘；

以特高頻信號為第二輔助判據，特高頻信號在一周波內放電幅值大于某一閾值且次數超過某一門檻次數，則判為發生內部故障，保護跳閘；

若在某一工頻周期內上述任一主判據滿足，則：

以油中溶解氣體組分與含量作為第三輔助判據，當油中溶解氫氣和乙炔含量超過設定的閾值，則判定發生內部故障，保護跳閘；

以超聲信號為第四輔助判據，在一工頻周期內，超聲信號在某一設定的特征頻段內幅值大于門檻，且超聲信號波峰值對應的相位左移，則判為發生內部故障，保護跳閘；

以油流流速、壓力信號為第五輔助判據，當油流流速上升超過設定的閾值且壓力到達峰值，則判為發生內部故障，保護跳閘；

以光譜信號為第六輔助判據，在一工頻周期內，可見光、近紅外波段光的輻射強度增大超過門檻、且正負半波輻射強度比例滿足設定門檻值，則判為發生內部故障，保護跳閘。

2.根據權利要求1所述的一種大型電力變壓器主動保護方法，其特征是：

通過在電力變壓器的各側套管處、末屏接地間、中性點處安裝高頻電流傳感器，獲取脈沖電流；

通過在變壓器集氣盒處安裝氣體傳感器，獲取游離氣體組分與含量；

通過在變壓器各側升高座處和瓦斯繼電器連管旁安裝油中溶解氣體傳感器，獲取油中溶解氣體組分與含量；

通過在變壓器油箱內部頂部、以及繞組之間安裝超聲傳感器，獲取變壓器內部局部放電超聲信號；

通過在瓦斯連接管道處安裝超聲流速傳感器，獲取變壓器油流流速；

通過在變壓器油箱內部頂部、以及繞組之間安裝壓力傳感器，獲取變壓器內部壓力信號；

通過在變壓器油箱內部繞組附近安裝光信號傳感器，獲取變壓器內部局部放電引起的多光譜信號；

通過在變壓器油箱內部繞組附近安裝漏磁傳感器，獲取變壓器漏磁通信息；

通過在變壓器油箱內部繞組相間安裝特高頻傳感器，獲取變壓器內部局部放電特高頻信號。