CN108376969B - 一种油浸式配电变压器过热保护方法 - Google Patents

一种油浸式配电变压器过热保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种油浸式配电变压器过热保护方法，其特征在于：电子智能低压断路器内嵌过热保护系统；过热保护系统将持续时间内监测所得的配电变压器负载电流值进行积分得出等效负载电流，并根据环境温度、等效负载电流和持续时间计算绕组最大热点温度值，将该绕组最大热点温度值进行大小判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除；过热保护系统将监测所得的配电变压器油面温度进行大小判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护。该配电变压器过热保护方法可合理、准确、可靠地在过热情况下将配电变压器从电网中自动切除，实现对配电变压器保护的智能化和自动化。

Description

一种油浸式配电变压器过热保护方法
技术领域
本发明涉及输配电技术领域，更具体地说，涉及一种油浸式配电变压器过热保护方法。
背景技术
配电变压器在运行过程中由于负载电流产生热能，会引起内部温度升高。当内部温度超过绝缘材料允许的条件时，即局部过热时，将引起绝缘老化，进而可能损害配电变压器。因此对配电变压器过热保护是确保配电变压器安全可靠运行的重要手段。
在配电系统中应用低压断路器对配电变压器进行切断保护是电力系统实现自我保护和供电质量控制的重要可靠方法。为了应对配电网中普遍存在的配电变压器经常性过负荷运行现象已及因此而产生的配电变压器局部过热，对配电变压器的过热保护提出了更高的需求；既要保护配电变压器不受到不可接受的过热状态的伤害，还要确保对配电变压器进行在网切除的正确可靠合理。
目前油浸式配电变压器过热保护方法是通过对绕组热点温度的大小进行监测，并将监测数据传输到远方控制室进行分析处理后对配电变压器进行切除判断，但目前该方法只适用于大型高电压变压器。并且绕组热点温度并不能直接监测获得，而是需要首先监测负载电流，之后根据负载电流结合环境温度等参数计算获得。
在现有配电变压器控制系统中，还有另一种过热保护方案：通过低压断路器对配电变压器低压负载电流大小的监测来判断配电变压器的负载状态，并控制配电变压器的切断与否。但是该方法仅仅依靠配电变压器低压负载电流大小来判断，判断依据过于单一，容易形成误判而影响供电质量。同时该方法还存在智能化程度不高的问题。
因此，亟待设计出一种油浸式配电变压器过热保护方法，可以合理、准确、可靠地在配电变压器内部绕组过热情况下将配电变压器就地从电网中自动切除，实现对配电变压器保护的智能化和自动化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种油浸式配电变压器过热保护方法，该配电变压器过热保护方法可合理、准确、可靠地在配电变压器过热情况下将配电变压器就地从电网中自动切除。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种油浸式配电变压器过热保护方法，其特征在于：电子智能低压断路器内嵌过热保护系统；在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；过热保护系统将持续时间内监测所得的配电变压器负载电流值进行积分得出等效负载电流，并根据环境温度、等效负载电流和持续时间计算绕组最大热点温度值，将该绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护；
在过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将监测所得的配电变压器油面温度与预设的许用最大油面温度进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护。
本发明通过对配电变压器的绕组最大热点温度和油面温度进行监测来判断是否将配电变压器从电网中自动切除，以实现配电变压器过热保护；选用绕组最大热点温度和油面温度来衡量配电变压器内部过热情况，可较为全面地获取配电变压器内部温度状况，合理、准确、可靠地在过热情况下将配电变压器从电网中自动切除，实现对配电变压器保护的智能化和自动化。通过电子智能低压断路器对测得的负载电流进行积分得到等效负载电流，之后再根据等效负载电流计算绕组最大热点温度值，可避免负载电流波动和干扰对判断绕组最大热点温度值的真实情况造成影响而错误地将配电变压器从电网中切除，有利于提高供电质量。
优选地，所述的在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；过热保护系统将持续时间内监测所得的配电变压器负载电流值进行积分得出等效负载电流，并根据环境温度、等效负载电流和持续时间计算绕组最大热点温度值，将该绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护，是指包括如下步骤：
第一步，在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；电子智能低压断路器监测获取配电变压器的负载电流；
第二步，电子智能低压断路器计算等效负载电流Pe：
其中，Tj为各个时间单元的时间值，为持续时间，Pj为时间单元Tj中监测到的配电变压器负载电流平均值；
第三步，电子智能低压断路器根据实时环境温度、等效负载电流Pe和持续时间计算绕组最大热点温度值；
第四步，电子智能低压断路器判断绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值的大小：若绕组最大热点温度值＞预设的绕组热点温度许用值，则电子智能低压断路器执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现配电变压器过热保护。
本发明通过电子智能低压断路器对配电变压器的绕组热点温度许用值进行设定，及对测得的负载电流和持续时间数据进行积分而得到等效负载电流，计算绕组最大热点温度值，并进行比较，自主判断是否将配电变压器从电网中自动切除；可避免负载电流波动对判断绕组最大热点温度值的真实情况造成影响。
优选地，所述的在过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将监测所得的配电变压器油面温度与预设的许用最大油面温度进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护，是指：
在配电变压器的箱盖上安装至少一个温度传感器以实现配电变压器油面温度的监测；温度传感器监测获得油面温度值并发送至电子智能低压断路器；在电子智能低压断路器的过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将油面温度值与预设的许用最大油面温度进行比较：若油面温度值＞预设的许用最大油面温度，则电子智能低压断路器执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现配电变压器过热保护。
优选地，所述的温度传感器监测获得油面温度值是指，采用如下两种方案之一：
一、温度传感器为一个，温度传感器监测所得值作为油面温度值；
二、温度传感器为两个以上，将各个温度传感器监测所得值取平均值作为油面温度值。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：
1、本发明通过对配电变压器的绕组最大热点温度和油面温度进行监测来判断是否将配电变压器从电网中自动切除，以实现配电变压器过热保护；选用绕组最大热点温度和油面温度来衡量配电变压器内部过热情况，可较为全面地获取配电变压器内部温度状况，合理、准确、可靠地在过热情况下将配电变压器从电网中自动切除；
2、本发明可避免负载电流波动对判断绕组最大热点温度值的真实情况造成影响而错误地将配电变压器从电网中切除，有利于提高供电质量。
附图说明
图1是本发明方法中配电变压器、电子智能断路器的连接示意图；
图2是本发明方法中通过对绕组最大热点温度的监测和判断来实现过热保护的流程图；
图3是是本发明方法中通过对油面温度的监测和判断来实现过热保护的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
实施例
图1至图3所示，本实施例提供一种油浸式配电变压器过热保护方法：电子智能低压断路器内嵌过热保护系统；在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；过热保护系统将持续时间内监测所得的配电变压器负载电流值进行积分得出等效负载电流，并根据环境温度、等效负载电流和持续时间计算绕组最大热点温度值，将该绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护。
具体地说，电子智能低压断路器具有计算分析功能；因此可以在配电变压器出厂前，在电子智能低压断路器中嵌入预设的过热保护系统，通过过热保护系统执行过热判断和保护操作，过热保护系统执行过热判断和保护操作包括如下步骤：
第一步，在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；电子智能低压断路器监测获取配电变压器的负载电流；
第二步，电子智能低压断路器计算等效负载电流Pe：
其中，Tj为各个时间单元的时间值，为持续时间，Pj为时间单元Tj中监测到的配电变压器负载电流平均值；
第三步，电子智能低压断路器根据实时环境温度、等效负载电流Pe和持续时间计算绕组最大热点温度值；
第四步，电子智能低压断路器判断绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值的大小：若绕组最大热点温度值＞预设的绕组热点温度许用值，则电子智能低压断路器执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现配电变压器过热保护。
所述第三步中，电子智能低压断路器根据实时环境温度、等效负载电流Pe和持续时间计算绕组最大热点温度值，是指：电子智能低压断路器根据环境温度、等效负载电流Pe和持续时间，按照国家标准GB1094.7《油浸式电力变压器负载导则》计算绕组最大热点温度值。具体地说，将本发明中等效负载电流Pe代入国家标准GB1094.7《油浸式电力变压器负载导则》中的“电流”来计算绕组最大热点温度值。实时环境温度由可以检测环境温度的传感器监测获得。
本发明通过电子智能低压断路器对配电变压器的绕组热点温度许用值进行设定，及对测得的负载电流和持续时间数据进行积分而得到等效负载电流，计算绕组最大热点温度值，并进行比较，自主判断是否将配电变压器从电网中自动切除；可避免负载电流波动对判断绕组最大热点温度值的真实情况造成影响而错误地将配电变压器从电网中切除，有利于提高供电质量。
本实施例过热保护方法还包括：在过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将监测所得的配电变压器油面温度与预设的许用最大油面温度进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护。
具体地说，在配电变压器的箱盖上安装至少一个温度传感器以实现配电变压器油面温度的监测；温度传感器监测获得油面温度值并发送至电子智能低压断路器；在电子智能低压断路器的过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将油面温度值与预设的许用最大油面温度进行比较：若油面温度值＞预设的许用最大油面温度，则电子智能低压断路器执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现配电变压器过热保护。
所述温度传感器为一个或两个以上，当温度传感器为一个时，温度传感器监测所得值作为油面温度值；当温度传感器为两个以上，将各个温度传感器监测所得值取平均值作为油面温度值。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种油浸式配电变压器过热保护方法，其特征在于：电子智能低压断路器内嵌过热保护系统；在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；过热保护系统将持续时间内监测所得的配电变压器负载电流值进行积分得出等效负载电流Pe，并根据环境温度、等效负载电流Pe和持续时间计算绕组最大热点温度值，将该绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护；
在过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将监测所得的配电变压器油面温度与预设的许用最大油面温度进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护；
所述的在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；过热保护系统将持续时间内监测所得的配电变压器负载电流值进行积分得出等效负载电流Pe，并根据环境温度、等效负载电流Pe和持续时间计算绕组最大热点温度值，将该绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护，是指包括如下步骤：
第一步，在过热保护系统中预设持续时间和绕组热点温度许用值；电子智能低压断路器监测获取配电变压器的负载电流；
第二步，电子智能低压断路器计算等效负载电流Pe：
其中，Tj为各个时间单元的时间值，为持续时间，Pj为时间单元Tj中监测到的配电变压器负载电流平均值；
第三步，电子智能低压断路器根据实时环境温度、等效负载电流Pe和持续时间计算绕组最大热点温度值；
第四步，电子智能低压断路器判断绕组最大热点温度值与预设的绕组热点温度许用值的大小：若绕组最大热点温度值＞预设的绕组热点温度许用值，则电子智能低压断路器执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现配电变压器过热保护。
2.根据权利要求1所述的油浸式配电变压器过热保护方法，其特征在于：所述的在过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将监测所得的配电变压器油面温度与预设的许用最大油面温度进行大小比较判断来确定是否执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现对配电变压器进行过热保护，是指：
在配电变压器的箱盖上安装至少一个温度传感器以实现配电变压器油面温度的监测；温度传感器监测获得油面温度值并发送至电子智能低压断路器；在电子智能低压断路器的过热保护系统中预设许用最大油面温度；过热保护系统将油面温度值与预设的许用最大油面温度进行比较：若油面温度值＞预设的许用最大油面温度，则电子智能低压断路器执行脱扣动作使配电变压器从电网中自动切除，从而实现配电变压器过热保护。
3.根据权利要求2所述的油浸式配电变压器过热保护方法，其特征在于：所述的温度传感器监测获得油面温度值是指，采用如下两种方案之一：
一、温度传感器为一个，温度传感器监测所得值作为油面温度值；
二、温度传感器为两个以上，将各个温度传感器监测所得值取平均值作为油面温度值。
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