CN104362591B - 一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法，所述方法包括实时采集变压器各侧电流并计算后确定变压器当前故障状态及其对应的第一、第二工频变化量启动值、第一、第二二次谐波闭锁值和重瓦斯继电器动作值；当变压器为区外故障状态且重瓦斯继电器动作值为1时，重瓦斯继电器误动，经过预设时间延时返回并重置重瓦斯继电器动作值为0，将重置的重瓦斯继电器动作值，以及对应的第一、第二工频变化量启动值、第一、第二二次谐波闭锁值在预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。实施本发明实施例，实现简单且投资小，解决区外故障时重瓦斯保护误动的问题，从而避免出现电网大面积停电的恶劣事故发生。

Description

一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法及系统

技术领域

本发明涉及电力系统变压器保护技术领域，尤其涉及一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法及系统。

背景技术

重瓦斯保护是变压器的主保护，其优点在于能够反应变压器所有内部故障且灵敏度高，缺点在于导致变压器误动的因素较多，例如穿越性电流大、励磁涌流偏大等，尤其是大穿越电流导致重瓦斯保护误动，将会导致电网出现大面积停电的恶劣事故发生。

现有技术中，有以下四种方式用于解决大穿越电流导致重瓦斯保护误动的问题：

一、调整系统运行方式：根据日本三菱公司的分析计算结果，其500kV主变重瓦斯保护动作值设定为1.0m/s，中压侧故障电流达到9kA时，或动作值设定为1.5m/s，中压侧故障电流达到13kA时，重瓦斯保护可能动作，因此，通过调整运行方式，使得500kV主变附近区外故障时流过主变的穿越性短路电流小于9kA或13kA，则可以有效防止瓦斯保护误动；

二、增加瓦斯继电器动作延时：当主变区外设备发生短路故障时，故障设备的主保护将瞬时动作切除故障，若增加重瓦斯继电器动作延时，且该延时能够可靠躲过区外故障切除时间和油流继电器的返回时间，则有效防止瓦斯保护误动，因此重瓦斯继电器的延时可设定为1s，重瓦斯继电器增加延时的基本改造原理，如图1所示，其中，WS为重瓦斯继电器常开接点，SJ为时间继电器，设定的延时时间为1s，LP为重瓦斯跳闸压板；

三、提高油流继电器整定值：通过适当提高重瓦斯保护油流速度整定值，可躲过区外故障瓦斯保护误动；

四、提高主变生产工艺：根据大穿越电流下瓦斯的误动机理可知，绕组受力产生形变是引起油流突变加速的最主要原因，据此，可通过提高变压器生产工艺或采用新型导线，增强绕组内部绝缘工艺、力学特性和机械稳定性，当流过大穿越电流，主变绕组的形变极小，不足以损坏绕组的匝间绝缘。

上述四种解决方式均存在不足之处：第一种方式，改造难度较高且难以满足N-1要求，并存在损失负荷的风险；第二种方式，虽然可以控制运行风险，但存在延时动作的问题，并可能损伤主变的内部绕组；第三种方式，调节幅度有限，且难以评估并控制定值上调后保护拒动和误动的风险；第四种方式，改造难度非常高且投资大、研发周期长。由于现有技术中的上述解决方式不能经济、快速、完善地解决区外故障时重瓦斯保护误动的问题，因此亟需一种方法来解决区外故障时瓦斯保护误动的问题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法及系统，实现简单且投资小，可解决区外故障时重瓦斯保护误动的问题，从而避免出现电网大面积停电的恶劣事故发生。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法，其在包括两个差动保护装置和一个重瓦斯继电器的变压器上实现，所述方法包括：

通过所述两个差动保护装置实时采集所述变压器各侧电流并计算，根据计算结果确定所述变压器的当前故障状态及其对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值和重瓦斯继电器动作值；其中，所述故障状态包括区内故障状态、区外故障状态和励磁涌流状态；所述第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值及重瓦斯继电器动作值均包括1和0；

当所述变压器的当前故障状态为所述区外故障状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

其中，所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值均为0。

其中，所述方法进一步包括：

当所述变压器的当前故障状态为所述励磁涌流状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述励磁涌流下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

其中，所述励磁涌流状态下对应的第一工频变化量启动值和第一二次谐波闭锁值均为1；和/或

所述励磁涌流状态下对应的第二工频变化量启动值和第二二次谐波闭锁值均为1。

其中，所述方法进一步包括：

当所述变压器的当前故障状态为所述区内故障状态时，保持所述重瓦斯继电器动作值为1，并将所述重瓦斯继电器动作值，以及所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出高电平信号来控制重瓦斯出口瞬时跳闸。

其中，所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值为1，所述第一二次谐波闭锁值为0；和/或

所述区内故障状态下对应的第二工频变化量启动值为1，所述第二二次谐波闭锁值为0。

其中，所述预设的逻辑运算公式为其中，a1为第一工频变化量启动值，为第一二次谐波闭锁值进行取非运算，a2为第二工频变化量启动值，为第二二次谐波闭锁值进行取非运算，c为重瓦斯继电器动作值，·为与运算符，为或运算符。

本发明实施例又提供了一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的系统，其在包括两个差动保护装置和一个重瓦斯继电器的变压器上实现，所述系统包括：

采集及计算单元，用于通过所述两个差动保护装置实时采集所述变压器各侧电流并计算，根据计算结果确定所述变压器的当前故障状态及其对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值和重瓦斯继电器动作值；其中，所述故障状态包括区内故障状态、区外故障状态和励磁涌流状态；所述第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值及重瓦斯继电器动作值均包括1和0；

区外故障状态防误动单元，用于当所述变压器的当前故障状态为所述区外故障状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

其中，所述系统还包括：

励磁涌流状态防误动单元，用于当所述变压器的当前故障状态为所述励磁涌流状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述励磁涌流下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

其中，所述系统还包括：

区内故障跳闸单元，用于当所述变压器的当前故障状态为所述区内故障状态时，保持所述重瓦斯继电器动作值为1，并将所述重瓦斯继电器动作值，以及所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出高电平信号控制重瓦斯出口瞬时跳闸。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，由于利用现有变压器内灵敏度比瓦斯保护低且能辨识区内故障和区外故障的差动保护装置直接获取工频变化量启动的闭锁量(如工频变化量启动值和二次谐波闭锁值)，同时结合现有重瓦斯继电器增加预设时间延时的改造方案，并采用逻辑运算公式考虑防止区外故障和励磁涌流引起瓦斯保护误动作的跳闸逻辑，从而实现能保证区内故障时瓦斯保护瞬时出口跳闸，又能保证区外故障和励磁涌流时瓦斯保护不发生误动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为现有技术中重瓦斯继电器增加延时的基本改造原理的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法应用场景的逻辑结构示意图；

图4为本发明实施例提供的防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图2所示，为本发明实施例提供的一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法，其在包括两个差动保护装置和一个重瓦斯继电器的变压器上实现，所述方法包括：

步骤S101、通过所述两个差动保护装置实时采集所述变压器各侧电流并计算，根据计算结果确定所述变压器的当前故障状态及其对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值和重瓦斯继电器动作值；其中，所述故障状态包括区内故障状态、区外故障状态和励磁涌流状态；所述第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值及重瓦斯继电器动作值均包括1和0；

具体过程为，变压器内部有两个差动保护装置，可实现变压器的差动电流保护，该差动保护为变压器内部故障的主保护。差动电流保护的灵敏度比瓦斯保护低，但其选择性明显优于瓦斯保护，能可靠辨识区内故障和区外故障。因此，可利用差动电流保护良好的选择性，解决区外故障瓦斯保护误动的问题，即利用“差动保护动作”的电气量闭锁瓦斯保护。

现有变压器差动保护装置中，可直接获取的闭锁量有“差动速断动作”、“稳态比率差动动作”，“差动保护启动”，“工频变化量启动”。若要与瓦斯保护配合，既要保证区外故障时闭锁电气量元件可靠不动作，又要保证区内轻微故障时闭锁电气量元件灵敏动作。因此，取“工频变化量启动”作为瓦斯保护的闭锁电气量。由于“工频变化量启动”元件能灵敏反应2％匝短路的轻微匝间故障且选择性好，故取“工频变化量启动”作为瓦斯保护的闭锁电气量。

差动保护的基本原理，如公式(1)-(3)所示：

I_dz≥K_bI_zd (1)

I_dz为差动电流，其值为各侧电流向量和的绝对值；I_zd为制动电流，其值为各侧电流绝对值之和的一半；K_b为制动系数，I₁、I₂…I_m为变压器各侧电流；当变压器区内发生故障时，公式(1)成立，差动保护动作；当变压器区外发生故障时，公式(1)不成立，差动保护不动作。

进一步的，差动保护动作是由差动保护装置直接获取工频变化量启动的闭锁量来实现，当工频变化量大于变化量启动时，“工频变化量启动”动作，如式(4)所示

ΔI_d＞1.25ΔI_dt+I_dth (4)

式中：ΔI_d为差动电流的工频变化量，ΔI_dt为浮动门坎，随着变化量输出增大而逐步自动提高。取1.25倍可保证门槛电压始终略高于不平衡输出，保证在系统振荡或频率偏移情况下，保护不误动。ΔI₁、ΔI₂、…、ΔI_m分别为变压器各侧电流的工频变化量，I_dth为固定门坎。

同时，差动保护装置采用三相差动电流中二次谐波的含量来识别励磁涌流，如式(5)所示：

I_2nd＞K_2xb×I_1st (5)

式中，I_2nd为每相差动电流中的二次谐波，I_1st为对应相的差流基波，K_2xb为二次谐波制动系数整定值。

当公式(5)成立时，表示变压器绕组电流中出现大量的二次谐波，则“二次谐波闭锁”动作；当公式(5)不成立时，表示变压器绕组电流中出现极少量的二次谐波，则“二次谐波闭锁”不动作。

因此，差动保护装置实时采集变压器各侧电流值为变压器各侧电流值，采集到的变压器各侧电流值通过公式(1)计算来确定变压器发生故障的当前状态；当公式(1)不成立时，则确定变压器的当前故障状态为区外故障状态，代表“工频变化量启动”不动作；当公式(1)成立时，则进一步要判别三相差动电流中的二次谐波含量是否满足公式(5)的需要，如果是，则确定变压器的当前故障状态为励磁涌流状态，代表“工频变化量启动”动作且“二次谐波闭锁”动作；如果否，则确定变压器的当前故障状态为区内故障状态，代表“工频变化量启动”动作，但“二次谐波闭锁”不动作。

由此可见，将“工频变化量启动”动作的逻辑输出值设定为工频变化量启动值且为1，“工频变化量启动”不动作的逻辑输出值设定为工频变化量启动值且为0；同时，将“二次谐波闭锁”动作的逻辑输出值设定为二次谐波闭锁值且为1，“二次谐波闭锁”不动作的逻辑输出值设定为二次谐波闭锁值且为0。

同理，将“重瓦斯继电器动作”的逻辑输出值设定为重瓦斯继电器动作值且为1，代表重瓦斯继电器的油流速度超过其预设的油流速度阈值，待重瓦斯继电器动作后，重瓦斯继电器的常开接点闭合；“重瓦斯继电器动作”不启动的逻辑输出值设定为重瓦斯继电器动作值且为0，代表重瓦斯继电器的油流速度不超过其预设的油流速度阈值。应当说明的是，变压器内有两个差动保护装置且完全一样，其目的在于提高可靠性，因此存在一个差动保护装置获得第一工频变化量启动值和第一二次谐波闭锁值，另一个差动保护装置获得第二工频变化量启动值和第二二次谐波闭锁值。两个差动保护装置在同时不失效的状态下，获得工频变化量启动值同理，使得若第一工频变化量启动值为1，则第二工频变化量启动值也为1。

针对上述变压器存在三种故障状态，因此有以下三种对应的逻辑输出值出现：

(一)、变压器的当前故障状态为区内故障；

第一工频变化量启动值为1，第一二次谐波闭锁值为0；和/或第二工频变化量启动值为1，第二二次谐波闭锁值为0，此时，由于差动保护启动，重瓦斯继电器动作，则重瓦斯继电器动作值为1。

(二)、变压器的当前故障状态为区外故障；

第一工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值为0、第二工频变化量启动值和第二二次谐波闭锁值均为0，此时，若重瓦斯继电器不误动，则重瓦斯继电器动作值为0，误动，则为1。

(三)、变压器的当前故障状态为励磁涌流；

第一工频变化量启动值为1，第一二次谐波闭锁值为1；和/或第二工频变化量启动值为1，第二二次谐波闭锁值为1，此时，若重瓦斯继电器不误动，则重瓦斯继电器动作值为0，误动，则为1。

应当说明的是，上述三种故障状态下，变压器内的两个差动保护装置不同时失效，即至少能够获得一组数据值包括一工频变化量启动值和一二次谐波闭锁值。

步骤S102、当所述变压器的当前故障状态为所述区外故障状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

具体过程为，通过预设的逻辑运算公式(6)输出的结果来确定重瓦斯继电器的出口跳闸状态：

其中，a1为第一工频变化量启动值，为第一二次谐波闭锁值进行取非运算，a2为第二工频变化量启动值，为第二二次谐波闭锁值进行取非运算，c为重瓦斯继电器动作值，·为与运算符，为或运算符；

应当说明的是，在三种故障状态下，一个差动保护装置的失效不影响公式(6)的运算，且该失效的差动保护装置输出的工频变化量启动值和二次谐波闭锁值可不予采纳，或者设置为工频变化量启动值＝0，二次谐波闭锁值＝0，此时，二次谐波闭锁值进行取非运算后再和工频变化量启动值进行与运算得到的值为0。作为一个例子，失效的为第一工频变化量启动值和第一二次谐波闭锁值，此时，第一工频变化量启动值和第一二次谐波闭锁值可以不赋值，或者赋值为第一工频变化量启动值＝0，第一二次谐波闭锁值＝0。

在变压器的当前故障状态为区外故障状态时，一旦该区外故障状态下获得重瓦斯继电器动作值为1，则确定重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间(如：1s)延时，区外故障切除，使得重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置重瓦斯继电器动作值为0，将重置的重瓦斯继电器动作值＝0，以及区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值＝0、第二工频变化量启动值＝0、第一二次谐波闭锁值＝0和第二二次谐波闭锁值＝0导入公式(6)中计算，得出计算结果为0，从而输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

可以理解的是，在区外故障状态时获得重瓦斯继电器动作值为0，则代表重瓦斯继电器不动作，即不出现误动，将重瓦斯继电器动作值＝0，以及区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值＝0、第二工频变化量启动值＝0、第一二次谐波闭锁值＝0和第二二次谐波闭锁值＝0导入公式(6)中计算，输出结果还是为0，因此同样可控制重瓦斯出口不跳闸。

当然，为了进一步防止在励磁涌流状态下大穿越电流引起重瓦斯保护误动，因此，在变压器的当前故障状态为励磁涌流状态时，一旦该励磁涌流状态下获得重瓦斯继电器动作值为1，则确定重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间(如：1s)延时，励磁涌流大幅度衰减，使得重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置重瓦斯继电器动作值为0，将重置的重瓦斯继电器动作值＝0，以及励磁涌流状态下对应的第一工频变化量启动值＝1，第一二次谐波闭锁值＝1；和/或第二工频变化量启动值＝1，第二二次谐波闭锁值＝1导入公式(6)中计算，得出计算结果为0，从而输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

可以理解的是，在励磁涌流状态时获得重瓦斯继电器动作值为0，则代表重瓦斯继电器不动作，即不出现误动，将重瓦斯继电器动作值＝0，以及励磁涌流状态下对应的第一工频变化量启动值＝1，第一二次谐波闭锁值＝1；和/或第二工频变化量启动值＝1，第二二次谐波闭锁值＝1导入公式(6)中计算，输出结果还是为0，因此同样可控制重瓦斯出口不跳闸。

本发明实施例中的防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法还可以通过检测区内故障状态来控制重瓦斯出口瞬时跳闸，应当说明的是，一旦出现区内故障时，重瓦斯继电器会启动动作对主变设备进行保护，因此，重瓦斯继电器动作值一直为1，将重瓦斯继电器动作值＝1，以及区内故障状态下对应的第一工频变化量启动值＝1，第一二次谐波闭锁值＝0；和/或第二工频变化量启动值＝1，第二二次谐波闭锁值＝0导入公式(6)中计算，得出计算结果为1，从而输出高电平信号控制重瓦斯出口瞬时跳闸。

作为一个例子，结合图3，对本发明实施例一提供的一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法应用场景进一步说明：

图中，“工频变化量启动”代表的条件是公式(4)。保护装置实时采集变压器各侧电流并进行计算，当公式(4)成立时代表“工频变化量启动”动作，结果是图中“工频变化量启动”输出1；否则，当公式(4)不成立时代表“工频变化量启动”不动作，结果是图中“工频变化量启动”输出0；

“二次谐波闭锁”代表的条件是公式(5)。保护装置实时采集变压器各侧电流并进行计算，当公式(5)成立时代表“二次谐波闭锁”动作，结果是图中“二次谐波闭锁”输出1；否则，当公式(5)不成立时代表“二次谐波闭锁”不动作，结果是图中“二次谐波闭锁”输出0；

“重瓦斯继电器动作”代表的条件是重瓦斯继电器内油流的速度超过了整定值。重瓦斯继电器动作后，重瓦斯继电器的常开接点闭合，参见图1中的WS接点闭合。若重瓦斯继电器动作，结果是图中“重瓦斯继电器动作”输出1；否则，当重瓦斯继电器不动作，结果是图中“重瓦斯继电器动作”输出0；

“1s”方框表示经过1s的延时才输出；

“&”代表“与”运算符，“≥”代表“或”运算符，“○”代表“非”运算符。

由于变压器出现三种故障状态，因此分以下三种情况进行阐述，并对每种情况进行详细步骤说明：

(Ⅰ)第一种情况是变压器发生区内故障，其步骤如下：

①当变压器发生区内故障时，工频变化量启动输出1、二次谐波闭锁输出0，重瓦斯继电器动作输出1；

②若两套保护装置不同时失效，与门Y1和与门Y2至少有一个输出1，转步骤③；否则，转步骤⑤；

③或门H1输出1，与门Y3输出1；

④或门H2输出1，重瓦斯继电器瞬时出口跳闸，程序结束；

⑤与门Y1和与门Y2均输出0，或门H1输出0，与门Y3输出0；

⑥重瓦斯动作后，经过1s延时，或门H2输出1，重瓦斯继电器出口跳闸，程序结束。

(Ⅱ)第二种情况是变压器发生区外故障，其步骤如下：

①当变压器发生区外故障时，工频变化量启动输出0，二次谐波闭锁输出0；

②若重瓦斯继电器没有误动，则其输出0，转步骤③；否则，其输出1，转步骤⑤；

③与门Y1、与门Y2、与门Y3、或门H1均输出0；

④或门H2输出0，重瓦斯继电器不出口跳闸，程序结束；

⑤重瓦斯误动作后，经过1s延时，区外故障切除。重瓦斯继电器返回输出0。此时与门Y1、与门Y2、与门Y3、或门H1均输出0；

⑥或门H2输出0，重瓦斯继电器不出口跳闸，程序结束。

(Ⅲ)第三种情况是变压器空载合闸时，形成了励磁涌流，其步骤如下：

①当变压器出现励磁涌流时，工频变化量启动输出1、二次谐波闭锁输出1；

②若重瓦斯继电器没有误动，则其输出0，转步骤③；否则，其输出1，转步骤⑤；

③与门Y1、与门Y2、与门Y3、或门H1均输出0；

④或门H2输出0，重瓦斯继电器不出口跳闸，程序结束；

⑤重瓦斯误动作后，经过1s延时，励磁涌流大幅度衰减。重瓦斯继电器返回输出0。此时与门Y1、与门Y2、与门Y3、或门H1均输出0；

⑥或门H2输出0，重瓦斯继电器不出口跳闸，程序结束。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的系统，其在包括两个差动保护装置和一重瓦斯继电器的变压器上实现，所述系统包括：

采集及计算单元110，用于通过所述两个差动保护装置实时采集所述变压器各侧电流并计算，根据计算结果确定所述变压器的当前故障状态及其对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值和当前的所述重瓦斯继电器动作值；其中，所述故障状态包括区内故障状态、区外故障状态和励磁涌流状态；所述第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值及重瓦斯继电器动作值均包括1和0；

区外故障状态防误动单元120，用于当所述变压器的当前故障状态为所述区外故障状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

其中，所述系统还包括：

励磁涌流状态防误动单元130，用于当所述变压器的当前故障状态为所述励磁涌流状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述励磁涌流下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

其中，所述系统还包括：

区内故障跳闸单元140，用于当所述变压器的当前故障状态为所述区内故障状态时，保持所述重瓦斯继电器动作值为1，并将所述重瓦斯继电器动作值，以及所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出高电平信号控制重瓦斯出口瞬时跳闸。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，由于利用现有变压器内灵敏度比瓦斯保护低且能辨识区内故障和区外故障的差动保护装置直接获取工频变化量启动的闭锁量(如工频变化量启动值和二次谐波闭锁值)，同时结合现有重瓦斯继电器增加预设时间延时的改造方案，并采用逻辑运算公式考虑防止区外故障和励磁涌流引起瓦斯保护误动作的跳闸逻辑，从而实现能保证区内故障时瓦斯保护瞬时出口跳闸，又能保证区外故障和励磁涌流时瓦斯保护不发生误动。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的方法，其特征在于，其在包括两个差动保护装置和一个重瓦斯继电器的变压器上实现，所述方法包括：

通过所述两个差动保护装置实时采集所述变压器各侧电流并计算，根据计算结果确定所述变压器的当前故障状态及其对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值和重瓦斯继电器动作值；其中，所述故障状态包括区内故障状态、区外故障状态和励磁涌流状态；所述第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值及重瓦斯继电器动作值均包括1和0；

当所述变压器的当前故障状态为所述区外故障状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值均为0。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当所述变压器的当前故障状态为所述励磁涌流状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述励磁涌流下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述励磁涌流状态下对应的第一工频变化量启动值和第一二次谐波闭锁值均为1；和/或

所述励磁涌流状态下对应的第二工频变化量启动值和第二二次谐波闭锁值均为1。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当所述变压器的当前故障状态为所述区内故障状态时，保持所述重瓦斯继电器动作值为1，并将所述重瓦斯继电器动作值，以及所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出高电平信号控制重瓦斯出口瞬时跳闸。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值为1，所述第一二次谐波闭锁值为0；和/或

所述区内故障状态下对应的第二工频变化量启动值为1，所述第二二次谐波闭锁值为0。

7.如权利要求1或3或5所述的方法，其特征在于，所述预设的逻辑运算公式为其中，a1为第一工频变化量启动值，为第一二次谐波闭锁值进行取非运算，a2为第二工频变化量启动值，为第二二次谐波闭锁值进行取非运算，c为重瓦斯继电器动作值，·为与运算符，为或运算符。

8.一种防止大穿越电流引起重瓦斯保护误动的系统，其特征在于，其在包括两个差动保护装置和一个重瓦斯继电器的变压器上实现，所述系统包括：

采集及计算单元，用于通过所述两个差动保护装置实时采集所述变压器各侧电流并计算，根据计算结果确定所述变压器的当前故障状态及其对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值和重瓦斯继电器动作值；其中，所述故障状态包括区内故障状态、区外故障状态和励磁涌流状态；所述第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值、第二二次谐波闭锁值及重瓦斯继电器动作值均包括1和0；

区外故障状态防误动单元，用于当所述变压器的当前故障状态为所述区外故障状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述区外故障状态下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

励磁涌流状态防误动单元，用于当所述变压器的当前故障状态为所述励磁涌流状态且对应的所述重瓦斯继电器动作值为1时，确定所述重瓦斯继电器动作且为误动，经过预设时间延时，使得所述重瓦斯继电器返回动作前状态，并重置所述重瓦斯继电器动作值为0，将所述重置的重瓦斯继电器动作值，以及所述励磁涌流下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到预设的逻辑运算公式中计算，输出低电平信号控制重瓦斯出口不跳闸。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

区内故障跳闸单元，用于当所述变压器的当前故障状态为所述区内故障状态时，保持所述重瓦斯继电器动作值为1，并将所述重瓦斯继电器动作值，以及所述区内故障下对应的第一工频变化量启动值、第二工频变化量启动值、第一二次谐波闭锁值和第二二次谐波闭锁值输入到所述预设的逻辑运算公式中计算，输出高电平信号控制重瓦斯出口瞬时跳闸。