CN109768522A - 用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法 - Google Patents

Abstract

一种用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，在油枕连接管内安装流速传感器，并向瓦斯继电器实时传递油流速信息；通过油流速传感器测量有载分接油开关油枕连接管内的油流速信息，然后判别油流速的大小，当油流速大于瞬时动作值时，继电器动作；否则比较油流速和定时限保护定值大小，若油流速大于定时限保护定值则进行计时，若时间达到200ms，则瓦斯继电器动作，未到达200ms则进行下一轮油流速信息判别，若油流速小于或等于定时限保护定值，则计时器清零后进行下一轮油流速信息判别；本发明方法在油流速较大时可快速动作；在仅通过油流速信息无法判断是否为故障时，通过延时设定来避免瓦斯保护因有载分接油开关正常切换过程引起油流速过大而误动作。

Description

用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法

技术领域

本发明涉及变压器用有载分接油开关非电量保护技术领域，具体涉及一种用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法。

背景技术

变压器用有载分接油开关是用于稳定负载中心电压，联络电网、调整负载潮流和改善无功分配的重要设备，其可靠运行直接关系到系统的稳定性。有载分接油开关存在单独的油室，切换开关在油室中完成变压器分接头的切换，实现电流的转移并在绝缘油中可靠熄弧，但有载分接油开关作为变压器中在高电压和大电流下快速运行的机械部件，在负荷波动时为实现调压需频繁切换，易发生接触不良、动作不到位等故障。故障情况下持续发热或存在持续电弧的现象引起绝缘油的汽化分解，气体膨胀和上升会使绝缘油向油枕涌动，同时绝缘油质量下降，直接影响有载分接油开关的正常运行。

反映油流涌动的瓦斯保护是目前有载分接油开关主要使用的保护类型，长期的运行实践表明利用油枕连接管中绝缘油流速特征能够较好地甄别变压器有载分接油开关的内部故障。但目前使用的瓦斯继电器依然延续着百年前Buchholz继电器的基本原理与机械结构，且保护定值为在长期运行中总结的经验值。有载分接油开关在长期使用过程中由于氧化物脱落以及绝缘油劣化将析出大量油泥，而油泥一旦附着在瓦斯保护挡板、浮子或者弹簧等机械构件将严重影响电器动作的准确性和灵活性，而且机械式挡板和弹簧组成的重瓦斯检测机构仅能测量油流流速这一单一指标，仅凭流动速度这一单一指标来甄别运行状态，可能导致瓦斯保护作出错误判断。有载分接油开关正常运行切换情况下会产生显著而持续的油流涌动，不同负载电流下油流涌动情况不同，特别是大容量变压器重载运行时，有载分接油开关正常运行切换情况下电流较大，引起的油流速较大，大于之前适合较小容量变压器有载分接油开关的瓦斯保护经验值，引起保护误动。现有机械式瓦斯保护越来越难以满足大容量变压器用有载分接油开关保护可靠性的要求。根据工程实际运行经验及相关报道记载，已出现多起大容量变压器用有载分接油开关瓦斯保护误动的案例。

现在电量保护采用数字式继电器，目前流速传感器已经成熟，利用流速传感器测量油枕连接管油流速度，进而构成数字式瓦斯保护成为可能。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，通过实时测量油流速度，根据油流速度大小及持续时间判别是否发生故障，实现有载分接油开关的数字式瓦斯保护。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，包括以下步骤：

步骤1：在变压器有载分接油开关的油枕连接管中装设油流速传感器，并将油流速信息实时传递给瓦斯继电器；

步骤2：判断接收到的油流速大小，若油流速大于速断保护瞬时动作流速则瓦斯继电器动作；否则，进入下一步；

该步骤中，速断保护瞬时动作流速根据变压器重载运行时有载分接油开关正常运行切换情况下油枕连接管内的油流速v设定：

式中K_re为可靠系数，取1.3；

步骤3：若油流速大于定时限保护定值v_set，则对油流速大于定时限保护定值v_set的时间进行计时，若计时器时间已达到200ms，则瓦斯继电器动作；未达到200ms则返回到步骤2；若油流速小于或等于定时限保护定值v_set，计时器清零后返回到步骤2；

该步骤中，定时限保护定值v_set根据目前瓦斯保护经验动作值的0.8倍设定。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

本发明方法，结合了速断保护和定时限保护；在油枕连接管内安装流速传感器，并向瓦斯继电器实时传递油流速信息；本发明方法在油流速较大时可快速动作；在仅通过油流速信息无法判断是否为故障时，通过延时设定来避免瓦斯保护因有载分接油开关正常切换过程引起油流速过大而误动作。

附图说明

图1是实现本发明方法的流程图。

图2是目前的瓦斯保护方法示意图。

图3是本发明的数字式瓦斯保护方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明为一种用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，包括以下步骤：

步骤1：在变压器有载分接油开关的油枕连接管中装设油流速传感器，并将油流速信息实时传递给瓦斯继电器；

步骤2：判断接收到的油流速大小，若油流速大于速断保护瞬时动作流速则瓦斯继电器动作；否则，进入下一步；

该步骤中，速断保护瞬时动作流速根据变压器重载运行时有载分接油开关正常运行切换情况下油枕连接管内的油流速v设定：

式中K_re为可靠系数，取1.3；

步骤3：若油流速大于定时限保护定值v_set，则对油流速大于定时限保护定值v_set的时间进行计时，若计时器时间已达到200ms，则瓦斯继电器动作；未达到200ms则返回到步骤2；若油流速小于或等于定时限保护定值v_set，计时器清零后返回到步骤2；

该步骤中，定时限保护定值根据目前瓦斯保护经验动作值的0.8倍设定。

如图2所示，是目前的瓦斯保护方法示意图。有载分接油开关的主要结构包括有载分接油开关的单独油室1，油室中装有切换开关，负责电流切换；设置在有载分接油开关单独油室1下部的分接选择器2，负责选择分接头，不在有载分接油开关的保护范围中；有载分接油开关的单独油室1通过油枕连接管3连接到开关储油柜4。目前的瓦斯保护方法依靠机械式瓦斯继电器5-1，安装在油枕连接管上，当油枕连接管内的油流速瞬时值大于保护经验值时，继电器动作。目前的瓦斯保护仅依靠油流速信息，且为机械式瓦斯继电器，只能有一个保护定值。但有载分接油开关切换的负荷电流对油流速影响较大，对于大容量变压器重载运行时有载分接油开关正常切换情况下，由于切换的负荷电流较大，从而油流速较大，且机械式瓦斯继电器保护定值为以往经验值，易造成瓦斯保护误动作。

如图3所示为本发明的数字式瓦斯保护方法示意图。有载分接油开关的主要结构包括有载分接油开关的单独油室1，油室中装有切换开关，负责电流切换；设置在有载分接油开关单独油室1下部的分接选择器2，负责选择分接头，不在有载分接油开关的保护范围中；有载分接油开关的单独油室1通过油枕连接管3连接到开关储油柜4。本发明的数字式瓦斯保护方法通过安装在油枕连接管3中的流速传感器5-2获得油流速信息，并传递给瓦斯继电器，进而判别是否为故障。本发明方法引入流速传感器，并使用数字式瓦斯继电器，实现数字式瓦斯保护，消除了机械式瓦斯保护结构只有一个保护定值且只能瞬时动作的问题。

实施例

以额定电流为1000A的四电阻切换的有载分接油开关为例，说明本发明的方案。

计算有载分接油开关在额定电流1000A下正常切换的最大油流速，并乘以可靠系数1.3设置速断保护瞬时动作流速，按照目前使用的瓦斯保护经验值1m/s的0.8倍设定定时限保护定值:v_set＝0.8m/s，并设定延时200ms。采用上述保护方法，在变压器有载分接油开关的油枕连接管中装设油流速传感器，并将油流速信息实时传递给瓦斯继电器，当油流速大于速断保护瞬时动作流速时，瓦斯继电器动作；当油流速小于速断保护瞬时动作流速但大于定时限保护定值时，进行计时，若时间达到200ms，则瓦斯继电器动作，未到达200ms则进行下一轮油流速信息判别，若油流速小于或等于定时限保护定值，则计时器清零后进行下一轮油流速信息判别。

Claims (3)

1.一种用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在变压器有载分接油开关的油枕连接管中装设油流速传感器，并将油流速信息实时传递给瓦斯继电器；

步骤2：判断接收到的油流速大小，若油流速大于速断保护瞬时动作流速则瓦斯继电器动作；否则，进入下一步；

该步骤中，速断保护瞬时动作流速根据变压器重载运行时有载分接油开关正常运行切换情况下油枕连接管内的油流速v设定：

式中K_re为可靠系数；

步骤3：若油流速大于定时限保护定值v_set，则对油流速大于定时限保护定值v_set的时间进行计时，若计时器时间已达到200ms，则瓦斯继电器动作；未达到200ms则返回到步骤2；若油流速小于或等于定时限保护定值v_set，计时器清零后返回到步骤2。

2.根据权利要求1所述的用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，其特征在于：步骤3中，定时限保护定值v_set根据目前瓦斯保护经验动作值的0.8倍设定。

3.根据权利要求1所述的用于变压器有载分接油开关的数字式瓦斯保护方法，其特征在于：步骤2中，可靠系数取值1.3。