CN103869202B - 变压器高压侧断相的检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器高压侧断相的检测方法及系统。其中，该方法包括：测量变压器的低压侧三相的当前对地电压参数；根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态；在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号以打开低压侧开关。通过本发明，能够实现有效准确地判断高压侧断相的故障并据此故障发出跳闸信号，从而使得低压侧开关跳闸的效果，从而能够保护低压侧的用电设备。

Description

变压器高压侧断相的检测方法及系统

技术领域

本发明涉及电力检测领域，具体而言，涉及一种变压器高压侧断相的检测方法及系统。

背景技术

目前，在10kV电网中，160-1600kVA容量的变压器和100-315kVA容量的变压器用量很大，在电网中，对于这些变压器均采用高压熔断器对变压器保护。

而10kV变压器的DYn11绕组居多，当三相高压熔断器中的任一相熔断(多数情况是三相中的一相熔断而三相不联动跳闸)，其他两相正常工作时，即存在当高压侧断一相后，低压侧电压发生变化：低压侧有一相对地220V正常，另两相对地约为110V，三相均有电压值存在，且相量夹角为180度和0度，此时对装在低压侧的一些用电设备的正常运行将产生影响。比如：三相电机、单相电机在此情况下可能烧毁，造成设备损坏和财产损失。故需对变压器高压断相情况进行保护。

现有技术中一般采用下述两种方法保护低压侧的用电设备：

（1）变压器低压侧总开关采用欠压跳闸的方案：在低压侧开关上安装跳闸线圈，但是跳闸线圈只能装一个，也即只能根据一相的欠压跳闸，跳闸线圈采用AC220V或AC380V电压；在变压器高压侧断一相后，低压侧任一相欠压的可能性都有，安装的AC220V欠压线圈不一定正好接在欠压相上，该方法无法根据高压侧断相进行灵敏反应并断闸，从而会损害对低压侧的用电设备。

（2）变压器低压侧总开关采用缺相保护的方案：而采用缺相保护，能够检测低压A、B、C三相中有一相缺失时，其余两相的大小和相位不变的情况，而高压侧断相时，目前所采用的缺相保护不能解决因高压断相而损害低压侧用电设备的问题。

由上可知，变压器高压侧断相时，低压侧电压特征既不是低压缺相，也不是单纯的低压欠压特征，使用欠压跳闸或缺相保护无法解决高压侧断相时对低压侧用电设备的保护。

针对现有技术在变压器高压侧出现断相故障时，低压侧无法准确根据该故障跳闸，导致低压侧输出不稳定电压烧毁用电设备的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术在变压器高压侧出现断相故障时，低压侧无法准确根据该故障跳闸，导致低压侧输出不稳定电压烧毁用电设备的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种变压器高压侧断相的检测方法及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器高压侧断相的检测方法，该方法包括：测量变压器的低压侧三相的当前对地电压参数；根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态；在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号以打开低压侧开关。

进一步地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相的第一电压值、第二相的第二电压值以及第三相的第三电压值，其中，根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：检测第一电压值、第二电压值以及第三电压值；判断第一电压值是否为第一相的额定电压值，且第一电压值是否分别为第二电压值和第三电压值的两倍，其中，在第一电压值为额定电压值，且第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍的情况下，确定高压侧一相处于断相的工作状态。

进一步地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间夹角、第二相与第三相之间的第二相间夹角以及第一相与第三相之间的第三相间夹角，其中，根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：检测第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角；判断第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值，其中，在第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

进一步地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间电压、第二相与第三相之间的第二相间电压以及第一相与第三相之间的第三相间电压，其中，根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：检测第一相间电压、第二相间电压以及第三相间电压；判断第一相间电压和第二相间电压是否降为第四阈值，且第三相间电压是否降为第五阈值，其中，在第一相间电压和第二相间电压降为第四阈值，且第三相间电压降为第五阈值的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

进一步地，在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号以打开低压侧开关的步骤包括：在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号，并根据跳闸信号接通低压侧开关的电源；低压侧开关通过电源提供的电能打开，以使得变压器停止向用电设备供电。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种变压器高压侧断相的检测系统，该系统包括：测量装置，连接于变压器的低压侧三相与第一节点之间，用于测量低压侧三相的当前对地电压参数，其中，第一节点接地；跳闸控制器，与测量装置相关联，一端与低压侧三相连接，另一端连接于第二节点，用于在根据低压侧三相的当前对地电压参数确定高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号；低压侧开关控制器，一端与第二节点连接，另一端接地，用于根据跳闸信号获取变压器低压侧输出的电能，并通过电能打开低压侧开关，以使得变压器停止向用电设备供电，其中，低压侧开关的初始工作状态为闭合状态。

进一步地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，其中，测量装置包括：第一线圈，连接于第一相与第一节点之间，用于通过线圈感应获取第一电压值；第二线圈，连接于第二相与第一节点之间，用于通过线圈感应获取第二电压值；第三线圈，连接于第三相与第一节点之间，用于通过线圈感应获取第三电压值。

进一步地，跳闸控制器包括：与第一线圈相关联的第一常开触点、第一常闭触点以及第二常闭触点；与第二线圈相关联的第二常开触点、第三常闭触点以及第四常闭触点；与第三线圈相关联的第三常开触点、第五常闭触点以及第六常闭触点，其中，第一常开触点与第三常闭触点以及第五常闭触点串联连接形成第一跳闸控制开关，第一跳闸控制开关与第一线圈相关联，第一跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；第二常开触点与第一常闭触点以及第六常闭触点串联连接形成第二跳闸控制开关，第二跳闸控制开关与第二线圈相关联，第二跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；第三常开触点与第二常闭触点以及第四常闭触点串联连接形成第三跳闸控制开关，第三跳闸控制开关与第三线圈相关联，第二跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；其中，在第一电压值为第一相的额定电压值，且第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍的情况下，与第一线圈相对应的第一常开触点闭合，第一常闭触点和第二常闭触点打开，第一跳闸控制开关由打开状态转换为闭合状态，接通第一相与低压侧开关的电路，并将电路中的电流作为跳闸信号发送至低压侧开关控制器。

进一步地，低压侧开关控制器包括：跳闸线圈，通过跳闸开关与第二节点连接，用于根据跳闸信号通过感应获取低压侧第一相输出的电能，并向跳闸开关提供电能；跳闸开关，用于通过电能打开跳闸开关的触点，并联动打开低压侧开关，以使得变压器停止向用电设备供电。

进一步地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间夹角、第二相与第三相之间的第二相间夹角以及第一相与第三相之间的第三相间夹角，其中，测量装置包括：第一子测量仪，连接于第一相、第二相以及第三相之间，用于测量第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角。

进一步地，跳闸控制器包括：第一处理器，与第一子测量仪连接，用于检测第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值来确定高压侧一相是否处于断相的工作状态；第二处理器，与第一处理器连接，用于在第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号。

进一步地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间电压、第二相与第三相之间的第二相间电压以及第一相与第三相之间的第三相间电压，其中，测量装置包括：第二子测量仪，连接于第一相、第二相以及第三相之间，用于测量第一相间电压、第二相间电压以及第三相间电压。

进一步地，跳闸控制器包括：第三处理器，与第二子测量仪连接，用于检测第一相间电压和第二相间电压是否分别降为第四阈值，且第三相间电压是否降为第五阈值来确定高压侧一相是否处于断相的工作状态；第四处理器，与第三处理器连接，用于在第一相间电压和第二相间电压分别降为第四阈值，且第三相间电压降为第五阈值的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号。

进一步地，低压侧开关控制器包括：连接器，连接于第二节点和变压器低压侧之间，用于根据跳闸信号接通跳闸开关与变压器低压侧之间的电路；跳闸线圈，通过跳闸开关与第二节点连接，用于通过线圈感应获取变压器低压侧输出的电能，并向跳闸开关提供电能；跳闸开关，用于通过电能打开跳闸开关的触点，并联动打开低压侧开关，以使得变压器停止向用电设备供电。

通过本申请的变压器高压侧断相的检测方法及系统，通过检测变压器低压侧的电压特征确定高压侧断相的工作状态，确定高压侧断相的工作状态后发出跳闸信号时低压侧开关跳闸，从而解决了现有技术中在变压器高压侧出现断相故障时，低压侧无法准确根据该故障跳闸，导致低压侧输出不稳定电压烧毁用电设备的问题，实现了有效准确地判断高压侧断相的故障并据此故障发出跳闸信号，从而使得低压侧开关跳闸的效果，从而能够保护低压侧的用电设备。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的变压器高压侧断相的检测系统的结构示意图；

图2是如图1所示实施例的变压器高压侧断相的检测系统的详细示意图；

图3是如图1所示另一实施例的变压器高压侧断相的检测系统的详细示意图；以及

图4是根据本发明实施例的变压器高压侧断相的检测方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的变压器高压侧断相的检测系统的结构示意图。如图1所示，该系统包括：测量装置10，连接于变压器的低压侧三相与第一节点之间，用于测量低压侧三相的当前对地电压参数，其中，第一节点接地；跳闸控制器30，与测量装置10并联连接，用于在根据低压侧三相的当前对地电压参数确定高压侧一相处于断相的工作状态时，发出跳闸信号；低压侧开关控制器50，一端与第二节点连接，另一端接地，用于根据跳闸信号获取电源的电能，以打开低压侧开关。在打开低压侧开关之后，变压器停止向用电设备供电，其中，低压侧开关的初始工作状态为闭合状态。

采用本申请的变压器高压侧断相的检测系统，通过测量装置测量低压侧三相的当前对地电压参数，然后跳闸控制器在根据低压侧三相的当前对地电压参数确定高压侧一相处于断相的工作状态时，发出跳闸信号，并通过低压侧开关控制器根据跳闸信号获取电源的电能，并通过电能打开低压侧开关，以使得变压器停止向用电设备供电。通过本申请的变压器高压侧断相的检测系统，通过检测变压器低压侧的电压特征确定高压侧断相的工作状态，确定高压侧断相的工作状态后发出跳闸信号时低压侧开关跳闸，从而解决了现有技术中在变压器高压侧出现断相故障时，低压侧无法准确根据该故障跳闸，导致低压侧输出不稳定电压烧毁用电设备的问题，实现了有效准确地判断高压侧断相的故障并据此故障发出跳闸信号，从而使得低压侧开关跳闸的效果，从而能够保护低压侧的用电设备。

其中，低压侧开关控制器50中安装有分励脱扣，要正确反映低压侧三相的当前对地电压参数，可采用集成继电器或其他电压监视装置对该电压特征进行监视和判断。根据当前对地电压参数一旦确定变压器高压侧一相处于断相的工作状态，跳闸控制器30发出跳闸指令（即跳闸信号）。本申请的检测系统优选用于DYn11绕组变压器高压断相监视保护中，本实施例中的检测系统安装于变压器低压侧，当DYn11变压器高压断任一相后，在本系统的作用下，可使安装有分励脱扣的低压侧开关控制器50脱扣跳闸，以使得变压器停止向用电设备供电。

在本申请的上述实施例中，通过低压侧电压特征准确判断DYn11变压器高压侧断相故障，将低压侧开关及时分闸，可避免许多对电压波动敏感电器的烧损，保护用户财产免受损失，避免发生电力公司与用户之间的财产纠纷，避免索赔，将带来直接的经济效益和社会效益，节约了很多设备投资，并且本系统安装、使用、维护方便，节省人力资源。

另外，该产品可广泛应用在城区旧站改造、旧站增容、新建箱变项目中，由于该系统免维护，不受外界环境影响，有效地避免了变压器电压降低后造成的影响，具有潜在的社会效益。

在本申请的上述实施例中，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，其中，测量装置10可以包括：第一线圈11，连接于第一相与第一节点之间，用于通过线圈感应获取第一电压值；第二线圈13，连接于第二相与第一节点之间，用于通过线圈感应获取第二电压值；第三线圈15，连接于第三相与第一节点之间，用于通过线圈感应获取第三电压值。其中，第一线圈11、第二线圈13以及第三线圈15的额定工作电压值均可以为220V。

在本申请的上述实施例中，跳闸控制器30可以包括：与第一线圈11相对应的第一常开触点111、第一常闭触点113以及第二常闭触点115；与第二线圈13相对应的第二常开触点131、第三常闭触点133以及第四常闭触点135；与第三线圈15相对应的第三常开触点151、第五常闭触点153以及第六常闭触点155，其中，第一常开触点111与第三常闭触点133以及第五常闭触点153串联连接形成第一跳闸控制开关，第一跳闸开关与第一线圈11并联连接；第二常开触点131与第一常闭触点113以及第六常闭触点155串联连接形成第二跳闸控制开关，第二跳闸开关与第二线圈13并联连接；第三常开触点151与第二常闭触点115以及第四常闭触点135串联连接形成第三跳闸控制开关，第三跳闸开关与第三线圈15并联连接。其中，在第一电压值为第一相的额定电压值，且第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍时，第一线圈11吸合，与第一线圈11相对应的第一常开触点111闭合，第一常闭触点113和第二常闭触点115打开，第一跳闸开关由打开状态转换为闭合状态，接通第一相与低压侧开关控制器50的电路，并将电路中的电流作为跳闸信号发送至低压侧开关。其中，第一相、第二相和第三相的额定电压值相等，均为220V。

图2是如图1所示实施例的变压器高压侧断相的检测系统的详细示意图。

具体地，如图2所示，上述实施例中的测量装置10和跳闸控制器30可以通过集成继电器实现。其中，低压侧三相分别为：A相、B相和C相，将继电器的第一线圈11连接在第一相与第一节点之间，用于通过线圈感应测量得到第一相的当前对地电压（即第一电压值），将继电器的第二线圈13连接在第二相与第一节点之间，用于通过线圈感应测量得到第二相的当前对地电压（即第二电压值），将继电器的第三线圈15连接在第三相与第一节点之间，用于通过线圈感应测量得到第三相的当前对地电压（即第三电压值），并且，继电器的第一线圈11，第二线圈13和第三线圈15分别具有与之相对应地一个常开触点和两个常闭触点，如图2所示，第一常开触点111、第一常闭触点113和第二常闭触点115与第一线圈11对应，第二常开触点131、第三常闭触点133和第四常闭触点135与第二线圈13对应，第三常开触点151、第五常闭触点153和第六常闭触点155与第三线圈15对应。其中，第一节点接地（即图中的GND端）。

具体地，在上述实施例中，第一常开触点111、第三常闭触点133与第五常闭触点153串联连接形成第一跳闸控制开关，第二常开触点131与第一常闭触点113以及第六常闭触点155串联连接形成第二跳闸控制开关，第三常开触点151与第二常闭触点115以及第四常闭触点135串联连接形成第三跳闸控制开关，三个跳闸控制开关分别与第一线圈11、第二线圈13以及第三线圈15并联连接。三个线圈的额定工作电压值均为220V，与第一相的额定电压值相等，在第一电压值为220V（即第一相的额定电压值），且第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍时（即110V）时，第一线圈11吸合，第一常开触点111闭合，第一常闭触点113和第二常闭触点115打开，这时，第一跳闸控制开关闭合，第二跳闸控制开关和第三跳闸控制开关处于打开状态，从而通过第一跳闸开关发出跳闸信号，并且低压侧第一相通过第一跳闸控制开关与所述低压侧开关控制器50接通电路，将此电路中的电流作为跳闸信号，触发低压侧开关打开，同时变压器低压侧第一相的输出可以作为低压侧开关跳闸的电源，为低压侧开关的跳闸提供电能。

根据本申请的上述实施例，低压侧开关控制器50可以包括：跳闸线圈，通过跳闸开关与第二节点连接，用于根据跳闸信号通过感应获取低压侧第一相输出的电能，并向跳闸开关提供电能；跳闸开关，用于通过电能打开跳闸开关的触点，以使得变压器停止向用电设备供电。

具体地，跳闸开关的初始工作状态为闭合状态，变压器低压侧第一相通过第一跳闸控制开关与低压侧开关控制器50接通电路时，跳闸线圈感应到电压变化，吸合闸线圈，使得跳闸开关根据跳闸信号和跳闸线圈感应获取的电能打开跳闸开关的触点，以使得变压器停止向用电设备供电，从而在变压器高压侧断相时，低压侧开关可以准确地断开，保护用电设备。

本申请的上述实施例通过检测变压器低压侧三相的当前对地电压变化的情况，当任两相的电压降为原额定电压约一半大小，另一相保持原电压不变时，能有效地确定变压器高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号，使得低压侧开关打开，从而停止变压器向用电设备供电，避免变压器低压侧电压异常引起的用户设备损坏。

在上述实施例中，变压器低压侧开关控制器50的分励脱扣至少需要一个50V以上的电源，因此需要在变压器低压侧提供单独一路一直存在的电源或用直流电源逆变的交流电，以便出现变压器高压侧断相情况后，供变压器低压侧开关打开。然而，提供单独的一路稳定电源，会增加设备成本，并且增加维护工作量，采用本申请的上述实施例，在跳闸控制器30发出跳闸信号的同时，接通变压器低压侧与低压侧开关的电路，从而在变压器高压侧发生断相故障时，低压侧输出的电能作为跳闸指令，触发低压侧开关打开，以使得变压器停止向用电设备供电，以保护变压器低压侧的用电设备。

在本申请的上述实施例中，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间夹角、第二相与第三相之间的第二相间夹角以及第一相与第三相之间的第三相间夹角，其中，测量装置10可以包括：第一子测量仪，连接于第一相、第二相以及第三相之间，用于测量第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角。

根据本申请的上述实施例，跳闸控制器30可以包括：第一控制器，与第一子测量装置10连接，用于通过检测第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值，来控制高压侧一相是否处于断相的工作状态；第二控制器，与第一控制器连接，用于在第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值的情况下，控制变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号。

其中，第一阈值为180度，第二阈值为180度，第三阈值为0度。

图3是如图1所示另一实施例的变压器高压侧断相的检测系统的详细示意图。

具体地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间夹角、第二相与第三相之间的第二相间夹角以及第一相与第三相之间的第三相间夹角，其中，如图3所示，测量装置10可以包括：第一子测量仪，连接于第一相、第二相以及第三相之间，用于测量第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角，在第一子测量仪测量得到三个相间夹角之后，可以通过跳闸控制器30的第一控制器，通过检测第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值来确定高压侧一相是否处于断相的工作状态，在第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值的情况下，第二控制器控制变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号。其中，第一阈值可以为180度，第二阈值可以为180度，第三阈值可以为0度。其中，可以采用微机式的数字监视装置对低压侧三相的当前对地电压参数进行采样，将采样得到的模拟信号变换为数字信号，基于CPU或PLC的数字计算获取三相电压的向量夹角，并进行判断来确定变压器高压侧相的工作状态，然后输出跳闸信号。

在本申请的上述实施例中，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间电压、第二相与第三相之间的第二相间电压以及第一相与第三相之间的第三相间电压，其中，测量装置10包括：第二子测量仪，连接于第一相、第二相以及第三相之间，用于测量第一相间电压、第二相间电压以及第三相间电压。

根据本申请的上述实施例，跳闸控制器30包括：第三控制器，与第二子测量仪连接，用于检测第一相间电压和第二相间电压是否分别降为第四阈值，且第三相间电压是否降为第五阈值，来控制高压侧一相是否处于断相的工作状态；第四控制器，与第三控制器连接，用于在第一相间电压和第二相间电压分别降为第四阈值，且第三相间电压降为第五阈值的情况下，来控制变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号。

其中，第四阈值为相间电压额定值的86.7%，第五阈值为0伏。

具体地，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间电压、第二相与第三相之间的第二相间电压以及第一相与第三相之间的第三相间电压，其中，测量装置10可以包括：第二子测量仪，连接于第一相、第二相以及第三相之间，用于测量第一相间电压、第二相间电压以及第三相间电压，在第二子测量仪测量得到三个相间电压之后，可以通过跳闸控制器30的第三控制器通过检测第一相间电压和第二相间电压是否分别降为第四阈值，且第三相间电压是否降为第五阈值来控制高压侧一相是否处于断相的工作状态，在第一相间电压和第二相间电压分别降为第四阈值，且第三相间电压降为第五阈值的情况下，第四控制器控制变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出跳闸信号。其中，第四阈值可以为相间电压额定值的86.7%，第五阈值可以为0伏。其中，可以采用微机式的数字监视装置对低压侧三相的当前对地电压参数进行采样，将采样得到的模拟信号变换为数字信号，基于CPU或PLC的数字计算获取三相电压的向量夹角，并进行判断来确定变压器高压侧相的工作状态，然后输出跳闸信号。

在本申请的上述实施例中，低压侧开关控制器50可以包括：连接器，连接于第二节点和变压器低压侧之间，用于根据跳闸信号接通跳闸开关与变压器低压侧之间的回路；跳闸线圈，通过跳闸开关与第二节点连接，用于根据跳闸信号通过线圈感应获取变压器低压侧输出的电能，并向跳闸开关提供电能；跳闸开关，用于通过电能打开跳闸开关的触点，以使得变压器停止向用电设备供电。

具体地，第四控制器发出跳闸信号之后，连接器获取到跳闸信号，接通跳闸开关与变压器低压侧之间的电路，然后跳闸线圈感应到回路中的电压变化，获取变压器低压侧输出的电能，并吸合闸线圈，使得跳闸开关的触点打开，以使得变压器停止向用电设备供电。另外，低压侧开关控制器50也可以将变压器低压侧的输出作为低压侧开关跳闸的电能，（即将变压器低压侧输出作为低压侧开关控制器50分励线圈的工作电源）减少了额外的元件配置和设计。

图4是根据本发明实施例的变压器高压侧断相的检测方法的流程图。如图4所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，测量变压器的低压侧三相的当前对地电压参数。

步骤S104，根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态。

步骤S106，在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号以打开低压侧开关。其中，关闭低压侧开关以使得变压器停止向用电设备供电，低压侧开关的初始工作状态为闭合状态。

其中，低压侧开关控制器设置在变压器低压侧，通过低压侧开关控制器打开低压侧开关可以实现变压器向用电设备停止供电，闭合低压侧开关实现变压器继续向用电设备供电；用电设备可以是用户的电器，如冰箱、电磁炉等等。

采用本申请的变压器高压侧断相的检测方法，通过测量变压器的低压侧三相的当前对地电压参数，并根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态，在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号，之后根据跳闸信号打开低压侧开关，以使得变压器停止向用电设备供电。通过本申请的变压器高压侧断相的检测方法，通过检测变压器低压侧的电压特征确定高压侧断相的工作状态，确定高压侧断相的工作状态后发出跳闸信号时低压侧开关跳闸，从而解决了现有技术中在变压器高压侧出现断相故障时，低压侧无法准确根据该故障跳闸，导致低压侧输出不稳定电压烧毁用电设备的问题，实现了有效准确地判断高压侧断相的故障并据此故障发出跳闸信号，从而使得低压侧开关跳闸的效果，从而能够保护低压侧的用电设备。

在本申请的第一实施例中，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相的第一电压值、第二相的第二电压值以及第三相的第三电压值，其中，根据低压侧三相的当前对地电压参数来确定变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：检测第一电压值、第二电压值以及第三电压值；判断第一电压值是否为第一相的额定电压值，且第一电压值是否分别为第二电压值和第三电压值的两倍，其中，在第一电压值为额定电压值，且第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍的情况下，确定高压侧一相处于断相的工作状态。其中，低压侧三相的额定电压值相等，均可以为220V。

具体地，在出现变压器高压断相故障时，低压侧的电压特征可以是：低压侧三相中有一相对地电压为额定电压，其余两项对地电压降为额定电压值的一半大小，使用上述检测方法，检测第一电压值、第二电压值以及第三电压值，然后判断低压侧第一相的第一电压值是否为第一相的额定电压值，且第一电压值是否分别为第二相的第二电压值和第三相的第三电压值的两倍，如果是的话，则变压器高压侧处于断相的工作状态，也即低压侧第一相的当前对地电压值为220V，且第二相和第三相的当前对地电压值均为110V时，变压器高压侧处于断相的工作状态。

在本申请的第二实施例中，低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，当前对地电压参数包括第一相与第二相之间的第一相间夹角、第二相与第三相之间的第二相间夹角以及第一相与第三相之间的第三相间夹角，其中，根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：检测第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角，判断第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值，其中，在第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

根据本申请的上述实施例，第一阈值为180度，第二阈值为180度，第三阈值为0度。

具体地，在出现变压器高压断相故障时，低压侧的电压特征可以是：三相均有电压值存在，且两两之间的相间向量夹角（即相间夹角）分别为：180度，180度和0度。使用本申请上述实施例检测第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角，然后判断第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值，在第一相间夹角、第二相间夹角以及第三相间夹角分别为180度、180度和0度的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

在本申请的第三实施例中，当前对地电压参数包括低压侧第一相与第二相之间的第一相间电压、第二相与第三相之间的第二相间电压以及第一相与第三相之间的第三相间电压，其中，根据低压侧三相的当前对地电压参数来判断变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：检测第一相间电压、第二相间电压以及第三相间电压，判断第一相间电压和第二相间电压是否降为第四阈值，且第三相间电压是否降为第五阈值，其中，在第一相间电压和第二相间电压降为第四阈值，且第三相间电压降为第五阈值的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

在本申请的上述实施例中，第四阈值为相间电压额定值的86.7%，第五阈值为0伏。

具体地，在出现变压器高压断相故障时，低压侧的电压特征还可以是：低压侧三相的三个相间电压中，有两个降为额定值的86.7%，一个相间电压降为0伏左右。使用上述方法检测变压器高压侧断相时，检测第一相间电压、第二相间电压以及第三相间电压，然后判断第一相间电压和第二相间电压是否降为额定值的86.7%，且第三相间电压是否降为0伏，在第一相间电压和第二相间电压降为额定值的86.7%，且第三相间电压降为0伏的情况下，确定变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

根据本申请的上述三个实施例可以确定变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态，在高压侧一相处于断相的工作状态时，发出跳闸信号。

根据本申请的上述实施例，在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号以打开低压侧开关的步骤包括：在高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号并根据跳闸信号接通低压侧开关的电源；低压侧开关通过电源提供的电能打开，以使得变压器停止向用电设备供电。其中，可以将变压器低压侧的输出作为低压侧开关跳闸的电源。

具体地，可以根据跳闸信号接通低压侧开关与变压器低压侧之间的电路，以将变压器低压侧的输出作为低压侧开关跳闸的电源，低压侧开关通过变压器低压侧的输出电能打开，以使得变压器停止向用电设备供电。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：通过本申请的变压器高压侧断相的检测方法及系统，通过检测变压器低压侧的电压特征确定高压侧断相的工作状态，确定高压侧断相的工作状态后发出跳闸信号时低压侧开关跳闸，从而解决了现有技术中在变压器高压侧出现断相故障时，低压侧无法准确根据该故障跳闸，导致低压侧输出不稳定电压烧毁用电设备的问题，实现了有效准确地判断高压侧断相的故障并据此故障发出跳闸信号，从而使得低压侧开关跳闸的效果，从而能够保护低压侧的用电设备。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种变压器高压侧断相的检测方法，其特征在于，包括：

测量变压器的低压侧三相的当前对地电压参数；

根据所述低压侧三相的当前对地电压参数来判断所述变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态；

在所述高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，跳闸控制器发出跳闸信号以打开低压侧开关；

所述跳闸控制器包括：与第一线圈相关联的第一常开触点、第一常闭触点以及第二常闭触点；与第二线圈相关联的第二常开触点、第三常闭触点以及第四常闭触点；与第三线圈相关联的第三常开触点、第五常闭触点以及第六常闭触点，

其中，所述第一常开触点与所述第三常闭触点以及所述第五常闭触点串联连接形成第一跳闸控制开关，所述第一跳闸控制开关与所述第一线圈相关联，所述第一跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；

所述第二常开触点与所述第一常闭触点以及所述第六常闭触点串联连接形成第二跳闸控制开关，所述第二跳闸控制开关与所述第二线圈相关联，所述第二跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；

所述第三常开触点与所述第二常闭触点以及所述第四常闭触点串联连接形成第三跳闸控制开关，所述第三跳闸控制开关与所述第三线圈相关联，所述第二跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；

其中，在第一电压值为第一相的额定电压值，且所述第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍的情况下，与所述第一线圈相对应的所述第一常开触点闭合，所述第一常闭触点和第二常闭触点打开，所述第一跳闸控制开关由打开状态转换为闭合状态，接通所述第一相与所述低压侧开关的电路，并将所述电路中的电流作为所述跳闸信号发送至所述低压侧开关控制器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低压侧三相包括所述第一相、第二相以及第三相，所述当前对地电压参数包括所述第一相的所述第一电压值、所述第二相的所述第二电压值以及所述第三相的所述第三电压值，其中，根据所述低压侧三相的当前对地电压参数来判断所述变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：

检测所述第一电压值、第二电压值以及第三电压值；

判断所述第一电压值是否为所述第一相的额定电压值，且所述第一电压值是否分别为所述第二电压值和第三电压值的两倍，其中，在所述第一电压值为额定电压值，且所述第一电压值分别为所述第二电压值和第三电压值的两倍的情况下，确定所述高压侧一相处于断相的工作状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，所述当前对地电压参数包括所述第一相与所述第二相之间的第一相间夹角、所述第二相与第三相之间的第二相间夹角以及所述第一相与所述第三相之间的第三相间夹角，其中，根据所述低压侧三相的当前对地电压参数来判断所述变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：

检测所述第一相间夹角、所述第二相间夹角以及所述第三相间夹角；

判断所述第一相间夹角、所述第二相间夹角以及所述第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值，其中，在所述第一相间夹角、所述第二相间夹角以及所述第三相间夹角分别为所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值的情况下，确定所述变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，所述当前对地电压参数包括所述第一相与所述第二相之间的第一相间电压、所述第二相与第三相之间的第二相间电压以及所述第一相与所述第三相之间的第三相间电压，其中，根据所述低压侧三相的当前对地电压参数来判断所述变压器的高压侧一相是否处于断相的工作状态的步骤包括：

检测所述第一相间电压、第二相间电压以及所述第三相间电压；

判断所述第一相间电压和所述第二相间电压是否降为第四阈值，且所述第三相间电压是否降为第五阈值，其中，在所述第一相间电压和所述第二相间电压降为所述第四阈值，且所述第三相间电压降为所述第五阈值的情况下，确定所述变压器的高压侧一相处于断相的工作状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号以打开低压侧开关的步骤包括：

在所述高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号，并根据所述跳闸信号接通所述低压侧开关的电源；

所述低压侧开关通过所述电源提供的电能打开，以使得所述变压器停止向用电设备供电。

6.一种变压器高压侧断相的检测系统，其特征在于，包括：

测量装置，连接于变压器的低压侧三相与第一节点之间，用于测量所述低压侧三相的当前对地电压参数，其中，所述第一节点接地；

跳闸控制器，与所述测量装置相关联，一端与所述低压侧三相连接，另一端连接于第二节点，用于在根据所述低压侧三相的当前对地电压参数确定所述高压侧一相处于断相的工作状态的情况下，发出跳闸信号；

低压侧开关控制器，一端与所述第二节点连接，另一端接地，用于根据所述跳闸信号获取变压器低压侧输出的电能，并通过所述电能打开低压侧开关，以使得所述变压器停止向用电设备供电，其中，所述低压侧开关的初始工作状态为闭合状态；

所述跳闸控制器包括：与第一线圈相关联的第一常开触点、第一常闭触点以及第二常闭触点；与第二线圈相关联的第二常开触点、第三常闭触点以及第四常闭触点；与第三线圈相关联的第三常开触点、第五常闭触点以及第六常闭触点，

其中，所述第一常开触点与所述第三常闭触点以及所述第五常闭触点串联连接形成第一跳闸控制开关，所述第一跳闸控制开关与所述第一线圈相关联，所述第一跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；

所述第二常开触点与所述第一常闭触点以及所述第六常闭触点串联连接形成第二跳闸控制开关，所述第二跳闸控制开关与所述第二线圈相关联，所述第二跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；

所述第三常开触点与所述第二常闭触点以及所述第四常闭触点串联连接形成第三跳闸控制开关，所述第三跳闸控制开关与所述第三线圈相关联，所述第二跳闸控制开关的初始工作状态为打开状态；

其中，在第一电压值为第一相的额定电压值，且所述第一电压值分别为第二电压值和第三电压值的两倍的情况下，与所述第一线圈相对应的所述第一常开触点闭合，所述第一常闭触点和第二常闭触点打开，所述第一跳闸控制开关由打开状态转换为闭合状态，接通所述第一相与所述低压侧开关的电路，并将所述电路中的电流作为所述跳闸信号发送至所述低压侧开关控制器。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，其中，所述测量装置包括：

所述第一线圈，连接于所述第一相与所述第一节点之间，用于通过线圈感应获取所述第一电压值；

所述第二线圈，连接于所述第二相与所述第一节点之间，用于通过线圈感应获取所述第二电压值；

所述第三线圈，连接于所述第三相与所述第一节点之间，用于通过线圈感应获取所述第三电压值。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述低压侧开关控制器包括：

跳闸线圈，通过跳闸开关与所述第二节点连接，用于根据跳闸信号通过感应获取所述低压侧第一相输出的电能，并向所述跳闸开关提供所述电能；

所述跳闸开关，用于通过所述电能打开所述跳闸开关的触点，并联动打开所述低压侧开关，以使得所述变压器停止向所述用电设备供电。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，所述当前对地电压参数包括所述第一相与所述第二相之间的第一相间夹角、所述第二相与第三相之间的第二相间夹角以及所述第一相与所述第三相之间的第三相间夹角，其中，所述测量装置包括：

第一子测量仪，连接于所述第一相、第二相以及第三相之间，用于测量所述第一相间夹角、所述第二相间夹角以及所述第三相间夹角。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述跳闸控制器包括：

第一处理器，与所述第一子测量仪连接，用于检测所述第一相间夹角、所述第二相间夹角以及所述第三相间夹角是否分别为第一阈值、第二阈值和第三阈值来确定所述高压侧一相是否处于断相的工作状态；

第二处理器，与所述第一处理器连接，用于在所述第一相间夹角、所述第二相间夹角以及所述第三相间夹角分别为所述第一阈值、所述第二阈值和所述第三阈值的情况下，确定所述变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出所述跳闸信号。

11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低压侧三相包括第一相、第二相以及第三相，所述当前对地电压参数包括所述第一相与所述第二相之间的第一相间电压、所述第二相与第三相之间的第二相间电压以及所述第一相与所述第三相之间的第三相间电压，其中，所述测量装置包括：

第二子测量仪，连接于所述第一相、第二相以及第三相之间，用于测量所述第一相间电压、所述第二相间电压以及所述第三相间电压。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述跳闸控制器包括：

第三处理器，与所述第二子测量仪连接，用于检测所述第一相间电压和所述第二相间电压是否分别降为第四阈值，且所述第三相间电压是否降为第五阈值来确定所述高压侧一相是否处于断相的工作状态；

第四处理器，与所述第三处理器连接，用于在所述第一相间电压和所述第二相间电压分别降为第四阈值，且所述第三相间电压降为第五阈值的情况下，确定所述变压器的高压侧一相处于断相的工作状态，发出所述跳闸信号。

13.根据权利要求10或12所述的系统，其特征在于，所述低压侧开关控制器包括：

连接器，连接于所述第二节点和变压器低压侧之间，用于根据所述跳闸信号接通跳闸开关与所述变压器低压侧之间的电路；

跳闸线圈，通过跳闸开关与所述第二节点连接，用于通过线圈感应获取所述变压器低压侧输出的电能，并向所述跳闸开关提供所述电能；

所述跳闸开关，用于通过所述电能打开所述跳闸开关的触点，并联动打开所述低压侧开关，以使得所述变压器停止向所述用电设备供电。