CN109888729B - 一种预警型变压器保护方法和装置 - Google Patents
一种预警型变压器保护方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出了一种预警型变压器保护方法和装置,采集并计算变压器三相供电回路的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流;将获得的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电流和出线侧各相电压进行计算,并对变压器进行综合保护处理;根据进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流通过对称分量法获取到正序、负序、零序电压和电流等;判断变压器各回路是否发生三相非对称性异常隐患;判断是否发生接地故障;将各所述第一监测参数分别对时间进行积分,得到第二监测参数;将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行逻辑比较判断,进行变压器电气隐患预警处理。
Description
技术领域
本发明涉及变压器保护领域,具体是一种预警型变压器保护方法和装置。
背景技术
随着电力大规模普及应用,变压器安全事故发生数量也显著增加。在电力系统及其它生产领域,据统计80~90%的电气故障是由电气绝缘老化直接和间接造成的。大部分变压器的损坏都是由于绝缘击穿引起的,电气绝缘老化会直接造成漏电、接地、故障电弧、甚至短路等严重隐患。
微机型变压器综保技术发展迅速,功能强大,在工业及民用电气领域已经广泛普及应用。现有变压器综保设备绝大部分都工作在故障发生后的最初瞬变过程中,这时的电压和电流信号由于混有衰减直流分量和复杂的谐波成分而发生严重的畸变,造成现有综保技术的复杂性和功能相对有限性。
采用负序保护、零序保护是国内外通用的电气综保技术手段,也广泛使用在中高压、低压供电系统的各类变压器综合保护领域。
事实上,在电气故障产生前的中早期隐患阶段,电压和电流信号相对简单的多,但电气早期隐患具有信号微弱、变化缓慢、数据量庞大等特点。现有电气综保技术需要满足电力工业不拒动、不误动的基本要求,但电气中早期隐患的信号微弱,易受干扰,会形成误判误动,所以包括变压器综保在内的现有电气综保技术不适用中早期隐患监测预警。
防范于未然,针对早期隐患监测预警更加重要,把电气故障隐患及早发现,及早消除,能够大量节省社会经济成本,也是工业安全、公共安全的重要保障。如何在安全隐患中早期及时发现,是本领域亟待解决的重要问题之一。
发明内容
本发明的目的是基于负序、零序电气参数的数据聚合优化处理,提供一种预警型变压器保护方法和装置,以克服现有电气综保技术的缺陷和不足,实现全过程监测预警、报警和综合保护。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
本发明提出了一种预警型变压器保护方法,其中,所述预警型变压器保护方法包括以下步骤:
S1、采集并计算变压器三相供电回路的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流;
S2、将获得的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电流和出线侧各相电压进行计算,并对变压器进行综合保护处理;
S3、根据进线侧各相电压和电流、出线侧各相电压和电流获得第一监测参数;
将第一监测参数中的进线侧和出线侧的零序电压、零序电流和/或零序功率,分别与对应的第一保护阈值进行比较,并根据比较结果判断变压器进线侧、出线侧回路是否发生接地故障,若发生则进行接地报警处理;在不存在接地故障的情况下,分别将进线侧、出线侧各相负序电压、负序电流和/或负序功率分别与预设的第二保护阈值比较,并根据比较结果判断变压器出线侧回路是否发生三相非对称性故障;
S4、将各所述第一监测参数分别对时间进行积分,获得相应第一监测参数的各时间段的积分监测参数,统称为第二监测参数;
将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行逻辑比较判断,进行变压器电气隐患预警处理。
如上所述的预警型三相变压器保护方法,其中,优选地是,步骤S4中,
所述第二监测参数包括:进线侧和出线侧的第二监测参数;其中:
进线侧包括:
进线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
进线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
进线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能;
出线侧包括:
出线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
出线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
出线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能;
将第二监测参数中进线侧各时间段的负序电能,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理;
将第二监测参数中出线侧各时间段的负序功率,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理;
将第二监测参数中进线侧各时间段的零序电能,与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行接地预警处理;
将第二监测参数中出线侧各时间段的零序电能,与对应的零序时间积分阈值进行比较,若大于阈值,则进行接地预警处理。
如上所述的预警型三相变压器保护方法,其中,优选地是,步骤S4中,对变压器电气隐患预警处理包括以下步骤:
S041,将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行比较;
S042,判断所述第二监测参数中是否存在至少一个参数大于对应的时间积分阈值;如果是,则进行变压器电气隐患预警处理。
如上所述的预警型三相变压器保护方法,其中,优选地是,在步骤S2中,所述变压器综合保护处理包括但不限于过流保护、断相保护、短路保护、过压保护、欠压保护、三相不平衡保护、接地报警保护及各类电流反时限保护。
如上所述的预警型三相变压器保护方法,其中,优选地是,在步骤S4中,所述电气隐患预警处理包括,沿时间方向,对连续各时间段的进线侧负序功率的积分监测参数、进线侧零序功率的积分监测参数、出线侧负序功率的积分监测参数、出线侧零序功率的积分监测参数进行趋势分析,并根据分析结果进行变压器绝缘隐患趋势预警。
如上所述的预警型三相变压器保护方法,其中,优选地是,在步骤S4中,还包括,对各时间段按照时间长度细化,获得各所述第一监测参数对各时间子段的子积分监测参数,根据各时间子段、各时间子段对应的子积分监测参数判断异常所在时间节点、各时间子段的异常程度和异常变化趋势三者之一或者其组合。
如上所述的预警型三相变压器保护方法,其中,优选地是,在步骤S3中:当相应第一监测参数相对于对应的第一保护阈值或第二保护阈值突变,从突变开始到突变结束,把突变的第一监测参数对时间积分,获得突变时间段的第二监测参数,判断该第二监测参数是否大于对应的时间积分阈值,如果是,进行相应变压器隐患预警处理。
本发明还提出了一种预警型三相变压器保护装置,其中,所述预警型三相变压器保护装置包括:
信号采集模块,用于获取变压器的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流;
对称分量计算模块,与信号采集模块连接,用于获取第一监测参数,所述第一监测参数包括进线侧正序电流、进线侧负序电流、进线侧零序电流、进线侧正序电压、进线侧负序电压、进线侧零序电压、出线侧正序电流、出线侧负序电流、出线侧零序电流、出线侧正序电压、出线侧负序电压、出线侧零序电压、进线侧正序功率、进线侧负序功率、进线侧零序功率、出线侧正序功率、出线侧负序功率、出线侧零序功率;
处理模块,连接所述对称分量计算模块,用于将所述第一监测参数和第二监测参数进行预警处理,以实现电气安全隐患预警。
如上所述的预警型三相变压器保护装置,其中,所述预警型三相变压器保护装置还包括:
零序电压采集模块和零序电流采集模块,所述零电压采集模块和所述零电流采集模块均与所述对称分量计算模块连接;
所述零序电压采集模块用于采集进线侧零序电压和出线侧零序电压,所述零序电流采集模块用于采集进线侧零电流和出线侧零序电流;通过所述零序电压采集模块采集的进线侧零序电压和出线侧零序电压以及所述零序电流采集模块采集的进线侧零电流和出线侧零序电流验证对称分量计算模块计算出的相应第一监测参数。
如上所述的预警型三相变压器保护装置,其中,优选地是,所述信号采集模块,还用于获取各相谐波电流;
各相谐波电流,分别从各相电流的谐波部分得到;
所述处理模块还用于判断所述谐波电流是否具有间歇式谐波电流,如果是,则发出电弧故障警报或进行故障处理。
如上所述的预警型三相变压器保护装置,其中,优选地是,所述处理模块包括积分处理子模块、比较子模块和预警处理子模块,其中,
积分处理子模块,连接所述获取模块的输出端,用于将所述第一监测参数对时间进行积分,获得第二监测参数并冻结存储;
比较子模块,连接所述积分处理子模块的输出端,用于将所述第一监测参数与第一保护阈值比较,将第二监测参数与第二保护阈值比较,并将比较结果输出给预警处理子模块;
预警处理子模块,连接所述比较子模块的输出端,用于对所述异常时间段的所述第一监测参数、第二监测参数进行处理,以实现变压器电气安全隐患的监测预警。
本发明的有益效果
1、本发明针对绝缘破损为主的变压器中早期隐患具有的信号微弱、变化缓慢、数据量大等特点,采用把零序、负序等相关微弱信号数据对时间进行积分的数据优化聚合,获得各时间段的相关时间积分参数,从而把大量微弱信号数据通过数据优化聚合形成新的大尺度、强信号数据,同时大幅减少数据总量,提高中早期隐患信号精度,针对中早期隐患监测预警具有显著效果。
2、本发明有利于清晰掌握电气中早期绝缘隐患的程度和变化过程趋势。本发明注意到:没有区分渐变阶段和突变阶段的时间积分类参数,缺乏渐变阶段和突变阶段的各自特征信息,实用意义会大幅降低。本发明包含以突变起止为边界的各时间段的相关时间积分参数,把突变时间段积分参数作为单独指标参数,有利于跟踪突变事件过程,精准地掌握有关电气突变事件的隐患程度和发展趋势。
3、本发明对于大于阈值的异常时间积分参数,可以直接判断其存在安全隐患。对于小于阈值的异常时间积分参数,采用突变时间积分参数,在异常时间积分参数对应的时间段内,找到存在突变的突变时间段积分参数,可进一步定位安全隐患出现的时间,有助于发现变压器隐患部件及部位,提高判断精度及准确性。
附图说明
图1为本发明提出的预警型变压器保护方法的步骤流程图;
图2为本发明提出的预警型变压器保护方法的步骤S4的具体流程图;
图3为本发明提出的预警型三相变压器保护装置的逻辑框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1:
请参图1和图2,本实施例提供了一种预警型变压器保护方法,其中,所述预警型变压器保护方法包括以下步骤:
S1、采集并计算变压器三相供电回路的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流。具体地,交流电力系统一般都是A、B、C三相的,而电力系统的正序、负序、零序三序分量便是根据A、B、C三相的顺序来确定的。具体如下,
正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度;
负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度;
零序:ABC三相相位相同。
各相的正序幅值绝对值相等,各相的负序幅值绝对值相等,各相的零序幅值绝对值也相等。本专利申请中,除特殊说明,所述正序电流、负序电流、零序电流,正序电压、负序电压、零序电压一般均指其相应参数幅值的绝对值。
具体地,进线侧各相电压包括进线侧A相电压、进线侧B相电压、进线侧C相电压;进线侧各相电流包括进线侧A相电流、进线侧B相电流、进线侧C相电流;出线侧各相电压包括出线侧A相电压、出线侧B相电压、出线侧C相电压;出线侧各相电压包括出线侧A相电流、出线侧B相电流、出线侧C相电压。
S2、将获得的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电流和出线侧各相电压进行计算,并对变压器进行综合保护处理。具体地,在此步骤中,所述变压器综合保护处理包括但不限于过流保护、断相保护、短路保护、过压保护、欠压保护、三相不平衡保护、接地报警保护及各类电流反时限保护。具体地,对变压器进行综合保护处理为现有技术,本领域技术人员能够实施,在此不再赘述。
S3、根据进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流获得第一监测参数。
所述第一监测参数包括:进线侧正序电流、进线侧负序电流、进线侧零序电流、进线侧正序电压、进线侧负序电压、进线侧零序电压、出线侧正序电流、出线侧负序电流、出线侧零序电流、出线侧正序电压、出线侧负序电压、出线侧零序电压、进线侧正序功率、进线侧负序功率、进线侧零序功率、出线侧正序功率、出线侧负序功率、出线侧零序功率。其中,第一监测参数可以是:进线侧正序电流、进线侧负序电流、进线侧零序电流、进线侧正序电压、进线侧负序电压、进线侧零序电压、出线侧正序电流、出线侧负序电流、出线侧零序电流、出线侧正序电压、出线侧负序电压、出线侧零序电压;也可以是:进线侧正序电流、进线侧负序电流、进线侧零序电流、进线侧正序电压、进线侧负序电压、进线侧零序电压、出线侧正序电流、出线侧负序电流、出线侧零序电流、出线侧正序电压、出线侧负序电压、出线侧零序电压,和进线侧正序功率、进线侧负序功率、进线侧零序功率、出线侧正序功率、出线侧负序功率、出线侧零序功率;还可以是:进线侧正序功率、进线侧负序功率、进线侧零序功率、出线侧正序功率、出线侧负序功率、出线侧零序功率。
将进线侧零序电压、进线侧零序电流、进线侧零序功率、出线侧零序电压、出线侧零序电流、出线侧零序功率,分别与对应的第一保护阈值进行比较,并根据比较结果判断是否发生接地故障。所述第一保护阈值的数量为多个,且所述第一保护阈值的数量与所述第一监测参数的种类数相同。具体地,在比较时,将上述参数分别与对应的第一保护阈值比较。如果存在至少一个参数大于对应的第一保护阈值,则存在接地故障。如果均不大于对应的第一保护阀值,则不存在接地故障;如果不存在接地故障,将进线侧负序电压、进线侧负序电流、进线侧负序功率、出线侧负序电压、出线侧负序电流、出线侧负序功率,分别与对应的第二保护阈值进行比较,并根据比较结果判断变压器各回路是否发生三相非对称性异常隐患。具体地,在比较时,将上述参数分别与对应的第一保护阈值比较。如果存在至少一个参数大于对应的第二保护阈值,则存在三相非对称性异常隐患。如果均小于或等于对应的第二保护阈值,则不存在三相非对称性异常隐患。
S4、将各所述第一监测参数分别对时间进行积分,获得相应第一监测参数的各时间段的积分监测参数,统称为第二监测参数。
将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行逻辑比较判断,进行变压器电气隐患预警处理。具体地,对变压器电气隐患预警处理包括以下步骤:
S041,将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行比较。
S042,判断所述第二监测参数中是否存在至少一个参数大于对应的时间积分阈值;如果是,则进行变压器电气隐患预警处理。若所述第二监测参数均小于或等于对应的时间积分阈值,则变压器不存在电气隐患。如此,能够对电气隐患进行预警,有利于在电气隐患的早期进行预警。
具体地,所述第二监测参数包括:进线侧和出线侧的第二监测参数;其中:
进线侧包括:
进线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
进线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
进线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能。
出线侧包括:
出线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
出线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
出线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能。
将第二监测参数中进线侧各时间段的负序电能,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理。
将第二监测参数中出线侧各时间段的负序功率,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理。
将第二监测参数中进线侧各时间段的零序电能,与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行接地预警处理。
将第二监测参数中出线侧各时间段的零序电能,与对应的零序时间积分阈值进行比较,若大于阈值,则进行接地预警处理。
具体实施时,在步骤S4中,所述电气隐患预警处理包括,沿时间方向,对连续各时间段的进线侧负序功率的积分监测参数、进线侧零序功率的积分监测参数、出线侧负序功率的积分监测参数、出线侧零序功率的积分监测参数进行趋势分析,并根据分析结果进行变压器绝缘隐患趋势预警。
进一步地,在步骤S4中,还包括,对各时间段按照时间长度细化,获得各所述第一监测参数对各时间子段的子积分监测参数,根据各时间子段、各时间子段对应的子积分监测参数判断异常所在时间节点、各时间子段的异常程度和异常变化趋势三者之一或者其组合。
更具体地,在步骤S3中,当相应第一监测参数相对于对应的第一保护阈值或第二保护阈值突变,从突变开始到突变结束,把突变的第一监测参数对时间积分,获得突变时间段的第二监测参数,判断该第二监测参数是否大于对应的时间积分阈值,如果是,则变压器存在电气隐患,进行相应变压器隐患预警处理。
本领域技术人员能够理解的是,第一积分监测参数是第一监测参数在各时间段的积分,不同种类的第一监测参数对于同一长度的时间段的积分结果不同,其对应的时间积分阈值不同。同一个第一监测参数对于不同时间段积分的时间积分阈值也不同,即,不同长度的时间段对应的第一积分监测参数不同,因此,同一个第一监测参数对于不同时间段的时间积分对应的时间积分阈值也不应相同。所以,在实际实施的过程中,一般预设置单位时间尺度的时间积分阈值,如一分钟、小时、日等,可以将时间积分阈值设置为时间段对应的时长与单位时间尺度的时间积分阈值的乘积。
本发明方案中,单位小时时间段的时间积分阈值,并非单位分钟时间段的时间积分阈值的简单60倍数值,同样,单位日时间段的时间积分阈值,并非单位小时时间段的时间积分阈值的简单24倍数值。本发明方案中,越小单位时间尺度的时间积分阈值,对应比较严重的隐患状况,越大单位时间尺度的时间积分阈值,对应比较轻微的隐患状况。单位小时时间尺度的时间积分阈值明显小于60倍单位分钟时间尺度的时间积分阈值,单位日时间尺度的时间积分阈值明显小于24倍单位小时时间尺度的时间积分阈值。
实施例2
请参照图3,本实施例提出了一种预警型三相变压器保护装置,其中,所述预警型三相变压器保护装置包括信号采集模块、对称分量计算模块和处理模块。
信号采集模块用于获取变压器的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流。
对称分量计算模块与信号采集模块连接,用于获取第一监测参数,所述第一监测参数包括进线侧正序电流、进线侧负序电流、进线侧零序电流、进线侧正序电压、进线侧负序电压、进线侧零序电压、出线侧正序电流、出线侧负序电流、出线侧零序电流、出线侧正序电压、出线侧负序电压、出线侧零序电压、进线侧正序功率、进线侧负序功率、进线侧零序功率、出线侧正序功率、出线侧负序功率、出线侧零序功率。具体实施时,本实施例中的第一监测参数与实施例1中的第一监测参数相同。
处理模块连接所述对称分量计算模块,用于将所述第一监测参数和第二监测参数进行预警处理,以实现电气安全隐患预警。
该信号采集模块和处理模块可以集成到芯片中,在本实施例中,将信号采集模块和处理模块集成到微控制器芯片dsPIC33FJ256中,该芯片自带多路具有同步数据采集功能的ADC模数转换模块。
具体地,所述预警型三相变压器保护装置还包括零序电压采集模块和零序电流采集模块。
零序电压采集模块和零序电流采集模块,所述零电压采集模块和所述零电流采集模块均与所述对称分量计算模块连接。
所述零序电压采集模块用于采集进线侧零序电压和出线侧零序电压,所述零序电流采集模块用于采集进线侧零电流和出线侧零序电流;通过所述零序电压采集模块采集的进线侧零序电压和出线侧零序电压以及所述零序电流采集模块采集的进线侧零电流和出线侧零序电流用于验证对称分量计算模块计算出的相应第一监测参数。具体地,用于验证第一监测参数中的进线侧零序电流、进线侧零电压、出线侧零序电流和出线侧零电压。在验证的过程中,以进线侧零序电流为例,利用所述零序电压采集模块采集到的进线侧零电流与第一监测参数中的进线侧零序电流作差后求绝对值,若该绝对值不大于预设的验证参数,侧第一监测参数中的进线侧零序电流无误,如果该绝对值大于或等于预设的验证参数,则第一监测参数中的进线侧零电流有误。
可选地,所述信号采集模块,还用于获取各相的谐波电流。各相所述谐波电流,从各相电流的谐波部分得到。
所述处理模块还用于判断所述谐波电流是否具有间歇式谐波电流,如果是,则发出电弧故障警报或进行故障处理。如此,便于判断是否存在电弧故障。
可选地,所述处理模块包括积分处理子模块、比较子模块和预警处理子模块,其中:
积分处理子模块连接所述获取模块的输出端,用于将所述第一监测参数对时间进行积分,获得第二监测参数并冻结存储。具体地,第二监测参数可以冻结存储在外部存储模块中,如通过联网的方式存储于云空间内。
比较子模块连接所述积分处理子模块的输出端,用于将所述第一监测参数与第一保护阈值比较,将第二监测参数与第二保护阈值比较,并将比较结果输出给预警处理子模块。具体比较过程,与实施例1中的相应部分相同。
预警处理子模块连接所述比较子模块的输出端,用于对所述异常时间段的所述第一监测参数、第二监测参数进行处理,以实现变压器电气安全隐患的监测预警。具体处理过程,与实施例1中的相应部分相同。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上例子仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种预警型变压器保护方法,其特征在于:所述预警型变压器保护方法包括以下步骤:
S1、采集并计算变压器三相供电回路的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流;
S2、将获得的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电流和出线侧各相电压进行计算,并对变压器进行综合保护处理;
S3、根据进线侧各相电压和电流、出线侧各相电压和电流获得第一监测参数;
将第一监测参数中的进线侧和出线侧的零序电压、零序电流和/或零序功率,分别与对应的第一保护阈值进行比较,并根据比较结果判断变压器进线侧、出线侧回路是否发生接地故障,若发生则进行接地报警处理;在不存在接地故障的情况下,分别将进线侧、出线侧各相负序电压、负序电流和/或负序功率分别与预设的第二保护阈值比较,并根据比较结果判断变压器出线侧回路是否发生三相非对称性故障;
S4、将各所述第一监测参数分别对时间进行积分,获得相应第一监测参数的各时间段的积分监测参数,统称为第二监测参数;
将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行逻辑比较判断,进行变压器电气隐患预警处理;
步骤S4中,
所述第二监测参数包括:进线侧和出线侧的第二监测参数;其中:
进线侧包括:
进线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
进线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
进线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能;
出线侧包括:
出线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
出线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
出线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能;
将第二监测参数中进线侧各时间段的负序电能,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理;
将第二监测参数中出线侧各时间段的负序功率,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理;
将第二监测参数中进线侧各时间段的零序电能,与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行接地预警处理;
将第二监测参数中出线侧各时间段的零序电能,与对应的零序时间积分阈值进行比较,若大于阈值,则进行接地预警处理。
2.根据权利要求1所述的预警型变压器保护方法,其特征在于:步骤S4中,对变压器电气隐患预警处理包括以下步骤:
S041,将各个所述第二监测参数分别与对应的时间积分阈值进行比较;
S042,判断所述第二监测参数中是否存在至少一个参数大于对应的时间积分阈值;如果是,则进行变压器电气隐患预警处理。
3.根据权利要求1所述的预警型变压器保护方法,其特征在于:在步骤S2中,所述变压器综合保护处理包括但不限于过流保护、断相保护、短路保护、过压保护、欠压保护、三相不平衡保护、接地报警保护及各类电流反时限保护。
4.根据权利要求1所述的预警型变压器保护方法,其特征在于:在步骤S4中,所述电气隐患预警处理包括,沿时间方向,对连续各时间段的进线侧负序功率的积分监测参数、进线侧零序功率的积分监测参数、出线侧负序功率的积分监测参数、出线侧零序功率的积分监测参数进行趋势分析,并根据分析结果进行变压器绝缘隐患趋势预警。
5.根据权利要求1所述的预警型变压器保护方法,其特征在于:在步骤S4中,还包括,对各时间段按照时间长度细化,获得各所述第一监测参数对各时间子段的子积分监测参数,根据各时间子段、各时间子段对应的子积分监测参数判断异常所在时间节点、各时间子段的异常程度和异常变化趋势三者之一或者其组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的预警型变压器保护方法,其特征在于:在步骤S3中:当相应第一监测参数相对于对应的第一保护阈值或第二保护阈值突变,从突变开始到突变结束,把突变的第一监测参数对时间积分,获得突变时间段的第二监测参数,判断该第二监测参数是否大于对应的时间积分阈值,如果是,进行相应变压器隐患预警处理。
7.一种预警型三相变压器保护装置,其特征在于:所述预警型三相变压器保护装置包括:
信号采集模块,用于获取变压器的进线侧各相电压、进线侧各相电流、出线侧各相电压和出线侧各相电流;
对称分量计算模块,与信号采集模块连接,用于获取第一监测参数,所述第一监测参数包括进线侧正序电流、进线侧负序电流、进线侧零序电流、进线侧正序电压、进线侧负序电压、进线侧零序电压、出线侧正序电流、出线侧负序电流、出线侧零序电流、出线侧正序电压、出线侧负序电压、出线侧零序电压、进线侧正序功率、进线侧负序功率、进线侧零序功率、出线侧正序功率、出线侧负序功率、出线侧零序功率;
处理模块,连接所述对称分量计算模块,用于将所述第一监测参数和第二监测参数进行预警处理,以实现电气安全隐患预警;
所述处理模块包括积分处理子模块、比较子模块和预警处理子模块,其中,
积分处理子模块,连接所述对称分量计算模块的输出端,用于将所述第一监测参数对时间进行积分,获得第二监测参数并冻结存储;
比较子模块,连接所述积分处理子模块的输出端,用于将所述第一监测参数与第一保护阈值比较,将第二监测参数与第二保护阈值比较,并将比较结果输出给预警处理子模块;
预警处理子模块,连接所述比较子模块的输出端,用于对异常时间段的所述第一监测参数、第二监测参数进行处理,以实现变压器电气安全隐患的监测预警;
所述第二监测参数包括:进线侧和出线侧的第二监测参数;其中:
进线侧包括:
进线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
进线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
进线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能;
出线侧包括:
出线侧各时间段的正序电流时间积分、负序电流时间积分及零序电流时间积分,
出线侧各时间段的正序电压时间积分、负序电压时间积分及零序电压时间积分,
出线侧各时间段的正序电能、负序电能及零序电能;
将第二监测参数中进线侧各时间段的负序电能,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理;
将第二监测参数中出线侧各时间段的负序功率,分别与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行预警处理;
将第二监测参数中进线侧各时间段的零序电能,与对应的时间积分阈值进行比较,若大于对应的时间积分阈值,则进行接地预警处理;
将第二监测参数中出线侧各时间段的零序电能,与对应的零序时间积分阈值进行比较,若大于阈值,则进行接地预警处理。
8.根据权利要求7所述的预警型三相变压器保护装置,其特征在于:所述预警型三相变压器保护装置还包括:
零序电压采集模块和零序电流采集模块,所述零序电压采集模块和所述零序电流采集模块均与所述对称分量计算模块连接;
所述零序电压采集模块用于采集进线侧零序电压和出线侧零序电压,所述零序电流采集模块用于采集进线侧零序电流和出线侧零序电流;通过所述零序电压采集模块采集的进线侧零序电压和出线侧零序电压以及所述零序电流采集模块采集的进线侧零序电流和出线侧零序电流验证对称分量计算模块计算出的相应第一监测参数。
9.根据权利要求7所述的预警型三相变压器保护装置,其特征在于:所述信号采集模块,还用于获取各相谐波电流;
各相谐波电流,分别从各相电流的谐波部分得到;
所述处理模块还用于判断所述谐波电流是否具有间歇式谐波电流,如果是,则发出电弧故障警报或进行故障处理。
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