CN109167337A - 一种新型的三绕组变压器差动保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的三绕组变压器差动保护系统，包括第一线路差动保护装置、第二线路差动保护装置以及变压器差动保护装置，第一线路差动保护装置的一端连接第二线路差动保护装置，且其另一端连接变压器的输出线路；第二线路差动保护装置的一端连接第一线路差动保护装置，且其另一端连接变压器的进线侧线路。本发明结构简单，设计合理；该装置减少线路保护装置的数量，并且通过对变压器的差动保护区域进行细分，使变压器差动保护能根据不同的故障区域自动选择跳开不同的断路器，能将故障影响范围限制在最小区域；利用高性能的数字信号处理器和小波变换技术对差动电流进行多尺度析，增加了系统的稳定性和可靠性，适合推广使用。

Description

一种新型的三绕组变压器差动保护系统
技术领域
本发明涉及变压器保护技术领域，具体为一种新型的三绕组变压器差动保护系统。
背景技术
三绕组变压器的每相有3个绕组，当1个绕组接到交流电源后，另外2个绕组就感应出不同的电势，这种变压器用于需要2种不同电压等级的负载。 发电厂和变电所通常出现3种不同等级的电压，所以三绕组变压器在电力系统中应用比较广泛。 每相的高中低压绕组均套于同一铁心柱上。为了绝缘使用合理，通常把高压绕组放在最外层，中压和低压绕组放在内层。在电网中，变电站之间进行电力传输，常常有许多不确定因素使电网发生故障，此时变压器差动保护就发生作用，隔离故障点，防止故障蔓延。变压器的差动保护是变压器的主保护，是按循环电流原理装设的。主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。
但是，在传统的差动保护系统中，在变压器高压侧线路差动保护与变压器差动保护交叉区域故障时，线路差动保护与变压器差动保护均动作，且线路差动保护会误跳开变压器输出线路的断路器及桥断路器；在大型电网中，往往有许多个变电站，线路保护装置配置数量较多，要求光纤通道数量也多，这给设计、施工及运行维护均带来工作量的增加，且传统的差动保护系统使用不稳定，且控制方式繁琐。因此，针对上述问题提出一种新型的三绕组变压器差动保护系统。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述传统差动保护系统运行不稳定且施工工作量大的问题而提供一种新型的三绕组变压器差动保护系统。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种新型的三绕组变压器差动保护系统，包括第一线路差动保护装置、第二线路差动保护装置以及变压器差动保护装置，所述第一线路差动保护装置的一端连接所述第二线路差动保护装置，且其另一端连接变压器的输出线路；所述第二线路差动保护装置的一端连接所述第一线路差动保护装置，且其另一端连接变压器的进线侧线路；所述变压器差动保护装置的第一端连接所述变压器的进线侧线路，第二端连接桥断路器线路，第三端连接所述变压器的低压侧线路；所述第二线路差动保护装置与所述变压器差动保护装置的电路接线在所述变压器进线侧线路交叉配置。
优选的，所述变压器差动保护装置的第四端连接所述变压器的高压侧线路。
优选的，所述第一线路差动保护装置、第二线路差动保护装置和所述变压器差动保护装置均通过电流互感器与线路连接。
优选的，所述第一线路差动保护装置和所述第二线路差动保护装置为光纤电流差动保护装置。
优选的，所述变压器差动保护装置为电流差动保护装置。
优选的，所述变压器差动保护装置包括电流采集传感器、采用分析装置、数字信号处理器。
优选的，所述数字信号处理器包括励磁涌流判断、电源、存储器、报警器、执行元件、通讯元件。
本发明的有益效果是：该种新型的三绕组变压器差动保护系统结构简单，设计新颖，在变压器差动保护过程中，能起到良好的辅助作用，且设计合理，使用方便；该装置减少线路保护装置的数量，并且通过对变压器的差动保护区域进行细分，使变压器差动保护能根据不同的故障区域自动选择跳开不同的断路器，能将故障影响范围限制在最小区域；利用高性能的数字信号处理器和小波变换技术对差动电流进行多尺度析，提高了保护动作效率，增加了系统的稳定性和可靠性；实用性较强，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
图2为本发明变压器差动保护系统示意图。
图中：1-第一线路差动保护装置，2-第二线路差动保护装置，3-变压器，4-变压器差动保护装置，5-电流互感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，一种新型的三绕组变压器差动保护系统，包括第一线路差动保护装置1、第二线路差动保护装置2以及变压器差动保护装置4，第一线路差动保护装置1的一端连接第二线路差动保护装置2，且其另一端连接变压器3的输出线路；第二线路差动保护装置2的一端连接第一线路差动保护装置1，且其另一端连接变压器3的进线侧线路；变压器差动保护装置4的第一端连接变压器3的进线侧线路，第二端连接桥断路器线路，第三端连接变压器3的低压侧线路；第二线路差动保护装置2与变压器差动保护装置4的电路接线在变压器3进线侧线路交叉配置。
本发明中，所述变压器差动保护装置4的第四端连接所述变压器3的高压侧线路。
所述第一线路差动保护装置1、第二线路差动保护装置2和所述变压器差动保护装置4均通过电流互感器5与线路连接。
所述第一线路差动保护装置1和所述第二线路差动保护装置2为光纤电流差动保护装置。
所述变压器差动保护装置为电流差动保护装置。
所述变压器差动保护装置4包括电流采集传感器、采用分析装置、数字信号处理器。
所述数字信号处理器包括励磁涌流判断、电源、存储器、报警器、执行元件、通讯元件。
本发明的工作原理：使用时，通过与设定阈值Th的比较作为判据，来识别励磁涌流和故障电流；若为励磁涌流，数字信号处理模块给执行模块不发送跳闸信号，则保护闭锁断路器不动作，若为故障电流，数字信号处理模块通过RS485通讯模块实现对外接电路的通讯和控制，给执行模块发送跳闸信号，则保护立刻出口动作或发出跳闸命令，切断故障并给报警模块发出故障信号，不仅有利于工作人员排除故障，而且避免变压器损坏；
线路D1点故障，线路差动动作，第一变电站侧的线路保护跳开对应的断路器DL-A；第三变电站侧线路保护分别跳开变压器高压侧断路器1DL及桥断路器3DL，故障被隔离；线路D2点故障，线路差动动作，第一变电站侧的线路保护跳开对应的断路器DL-A；第三变电站侧线路保护分别跳开变压器高压侧断路器1DL及桥断路器3DL，故障被隔离；同时D2点故障也在变压器差动保护的保护区域第一变电站的范围内，变压器差动保护动作，一方面分别跳开第三变电站内变压器高压侧断路器1DL及桥断路器3DL，另一方面，变压器差动保护通过某一出口接点对外接线启动本站内220kV线路保护装置1的远跳功能，通过光纤回路将跳闸命令传至线路对侧的第一变电站内对应的线路保护装置1，通过该装置跳开对侧变电站对应的断路器，故障被隔离；线路D3点故障，由于故障点不在线路差动保护范围内，故线路差动保护不动作动作。由于D3点故障也在变压器差动保护的保护区域第一变电站的范围内，变压器差动保护动作，一方面分别跳开第三变电站内变压器高压侧断路器1DL及桥断路器3DL，另一方面，变压器差动保护通过某一出口接点对外接线启动本站内220kV线路保护装置1的远跳功能，通过光纤回路将跳闸命令传至线路对侧的变电站A内对应的线路保护装置1，通过该装置跳开对侧变电站对应的断路器，故障被隔离。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种新型的三绕组变压器差动保护系统，包括第一线路差动保护装置（1）、第二线路差动保护装置（2）以及变压器差动保护装置（4），其特征在于：所述第一线路差动保护装置（1）的一端连接所述第二线路差动保护装置（2），且其另一端连接变压器（3）的输出线路；所述第二线路差动保护装置（2）的一端连接所述第一线路差动保护装置（1），且其另一端连接变压器（3）的进线侧线路；所述变压器差动保护装置（4）的第一端连接所述变压器（3）的进线侧线路，第二端连接桥断路器线路，第三端连接所述变压器（3）的低压侧线路；所述第二线路差动保护装置（2）与所述变压器差动保护装置（4）的电路接线在所述变压器（3）进线侧线路交叉配置。
2.根据权利要求1所述的一种新型的三绕组变压器差动保护系统，其特征在于：所述变压器差动保护装置（4）的第四端连接所述变压器（3）的高压侧线路。
3.根据权利要求1所述的一种新型的三绕组变压器差动保护系统，其特征在于：所述第一线路差动保护装置（1）、第二线路差动保护装置（2）和所述变压器差动保护装置（4）均通过电流互感器（5）与线路连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型的三绕组变压器差动保护系统，其特征在于：所述第一线路差动保护装置（1）和所述第二线路差动保护装置（2）为光纤电流差动保护装置。
5.根据权利要求1所述的一种新型的三绕组变压器差动保护系统，其特征在于：所述变压器差动保护装置为电流差动保护装置。
6.根据权利要求1所述的一种新型的三绕组变压器差动保护系统，其特征在于：所述变压器差动保护装置（4）包括电流采集传感器、采用分析装置、数字信号处理器。
7.根据权利要求6所述的一种新型的三绕组变压器差动保护系统，其特征在于：所述数字信号处理器包括励磁涌流判断、电源、存储器、报警器、执行元件、通讯元件。
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