CN104934938A - 一种变压器调压开关档位有效性校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器调压开关档位有效性校验方法，包括以下几个步骤：步骤S01：实时采集变压器高压侧电压U_H、低压侧电压U_L和调压开关档位D，然后转向步骤S02；步骤S02：判断是否存在档位变化，如果存在档位变化则转向步骤S03；步骤S03：根据低压侧电压U_L和调压开关档位D计算高压侧电压理论值U’_H，然后转向步骤S04；步骤S04：根据计算得到的高压侧电压理论值U’_H，采集得到的变压器高压侧电压U_H和调压步长k，判断与k的大小；当时，则说明校验的档位正常，否则说明校验的档位错误。本发明的方法可以提高变压器档位采集的可靠性，防止因档位错误导致变压器差动保护误动作。

Description

一种变压器调压开关档位有效性校验方法

技术领域

本发明涉及一种变压器调压开关档位有效性校验方法，属于电气工程技术领域。

背景技术

电解铝工艺要求恒流或恒功率供电，由于电解槽的启停过程对于电流的需求存在差异，以及阳极效应会引起电流电压波动，为此需要动态调整电压以达到恒流供电的目的。整流调压机组作为电解槽的供电单元，主要通过调节有载调压开关的档位和自饱和电抗器饱和系数来调节直流输出电压。

与普通电力变压器不同，调压整流机组中的调压变压器突出特点表现为调压范围大，通常为5％～105％。通过调节有载调压开关档位进行调压，其档位设置数十个和上百个，另外由于负荷的特殊要求，调压开关档位变动较为频繁。

目前，整流机组的调压变压器差动保护的实现一直是个难题，就其原因在于变压器差动保护需要根据变压器变比调整接入电流计算差流的平衡系数，而常规变压器差动保护通常仅考虑10％的变压器变比调整，并且通过差动保护定值躲过该变比误差引起的差流，因此其差流平衡系数通常是固定的，无法满足调压变全容量变比调整的需求。现有的应对措施有以下三种：(1)、不配置差动保护，仅配置速断过流保护，该方法规避了调档带来差动保护误动的问题，但是对于变压器内部故障的灵敏度较低，而且当第三绕组区外故障时容易越级跳闸；(2)、通过设置较高的差动保护定值躲过变压器实际变比与整定比较差异引起的差流，该方法实现简单，是一种折中的解决办法，因此存在灵敏度和可靠性双重风险；(3)实时采集有载调压开关档位，并且根据档位信息计算变压器变比以及平衡系数，该方法可以消除调压引起的差流，可以确保差动保护的灵敏度和可靠性。

方法(3)可谓是调压变压器差动保护的理想解决方案，但是对调压开关的档位采集的准确性有着极强的依赖性，而实际调查发现，有载调压开关调档时存在中间过程，而且故障率较高，包括：切换开关桶渗漏油、操作机构失灵、限位装置失灵、切换开关不切换或切换中途停滞、切换开关慢动、触头压紧螺丝松动等。如果调压开关档位出现错位，将直接影响差动保护差流计算，极易引起差动保护误动作。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种变压器调压开关档位有效性校验方法，可以提高变压器档位采集的可靠性，防止因档位错误导致变压器差动保护误动作。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的一种变压器调压开关档位有效性校验方法，具体包括以下几个步骤：

步骤S01：实时采集变压器高压侧电压U_H、低压侧电压U_L和调压开关档位D，然后转向步骤S02；

步骤S02：判断当前采集到的档位与上一次采集的档位是否一致，如果存在档位变化则转向步骤S03，否则本次档位校验结束，等待下次定时时间到后再进行档位校验；

步骤S03：根据低压侧电压U_L和调压开关档位D计算高压侧电压理论值U'_H＝[(D-D₀)k+1]n₀U_L，其中，D₀为变压器额定变比时调压开关所处档位，k为调压步长，n₀为变压器额定变比，然后转向步骤S04；

步骤S04：根据计算得到的高压侧电压理论值U_H’，采集得到的变压器高压侧电压U_H和调压步长k，判断与k的大小；当时，则说明校验的档位正常，否则说明校验的档位错误，并返回。

步骤S02中，上述定时时间为2ms。

本发明首次提出了变压器调压开关档位校验方法，其基本原理是根据档位及低压侧电压计算得出的高压侧电压应与实际采集的高压侧电压一致；通过对变压器档位的校验，不仅可以对调压开关的工作状况进行监测，有利于变压器及调压开关的运行维护，另外，该方法对于调压范围大的有载调压变压器差动保护，显得尤为重要，可以防止因档位错误导致差动保护误动作。

附图说明

图1为本发明的一种变压器调压开关档位有效性校验方法的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

本发明的一种变压器调压开关档位有效性校验方法，可以提高变压器档位采集的可靠性，防止因档位错误导致变压器差动保护误动作。

一种变压器调压开关档位有效性校验方法包括以下步骤：

步骤S01：实时采集变压器高压侧电压U_H、低压侧电压U_L、以及调压开关档位D；

步骤S02：判断是否有档位变化；

步骤S03：当存在档位变化时，根据低压侧电压和档位计算高压侧电压理论值：U'_H＝[(D-D₀)k+1]n₀U_L，其中n₀为变压器额定变比，D₀为变压器额定变比时调压开关所处档位(即中间档位)，k为调压步长；

步骤S04：校验档位变化是否正常，校验判据如下：

本发明首次提出了变压器调压开关档位校验方法，其基本原理是根据档位及低压侧电压计算得出的高压侧电压应与实际采集的高压侧电压一致。通过对变压器档位的校验，不仅可以对调压开关的工作状况进行监测，有利于变压器及调压开关的运行维护，另外，该方法对于调压范围大的有载调压变压器差动保护，显得尤为重要，可以防止因档位错误导致差动保护误动作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种变压器调压开关档位有效性校验方法，其特征在于，具体包括以下几个步骤：

步骤S01：实时采集变压器高压侧电压U_H、低压侧电压U_L和调压开关档位D，然后转向步骤S02；

步骤S02：判断当前采集到的档位与上一次采集的档位是否一致，如果存在档位变化则转向步骤S03，否则本次档位校验结束，等待下次定时时间到后再进行档位校验；

步骤S03：根据低压侧电压U_L和调压开关档位D计算高压侧电压理论值U'_H＝[(D-D₀)k+1]n₀U_L，其中，D₀为变压器额定变比时调压开关所处档位，k为调压步长，n₀为变压器额定变比，然后转向步骤S04；

步骤S04：根据计算得到的高压侧电压理论值U′_H，采集得到的变压器高压侧电压U_H和调压步长k，判断与k的大小；当时，则说明校验的档位正常，否则说明校验的档位错误，并返回。

2.根据权利要求1所述的变压器调压开关档位有效性校验方法，其特征在于，步骤S02中，所述定时时间为2ms。