CN109904842B - 基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法 - Google Patents

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Abstract

基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，首先，安装在油浸式变压器连接管处的数字式流速传感器对变压器连接管内的油流速度进行持续实时测量，并将速度信息传递给数字式瓦斯继电器；然后，数字式瓦斯继电器依据油流速度测量值，判断保护是否启动，若启动，保护依据流速‑时间配合的整定值延时动作；本发明方法能够在油浸式变压器发生内部故障时有效启动，保护可靠动作；并且防止油浸式变压器发生外部故障时误动。

Description

基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法
技术领域
本发明涉及油浸式变压器的保护技术领域，具体涉及一种基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法。
背景技术
变压器瓦斯保护自上世纪20年代以来，就成为了变压器的主流非电量保护方式，作为变压器电量保护的补充，主要用以应对变压器内部短路故障的情况。相较于变压器的电气量保护而言，反应故障气体产生的非电量保护更为全面、直接反应保护对象的运行状态，且在灵敏度方面等具有独具优势。
原有油浸式变压器的瓦斯继电器是机械式保护，其基于油流速度大小信息的保护原理为,在内部故障情况下会产生油流的流动，冲击下浮子前面的挡板，然后挡板转动，下面的干簧接点闭合，继而断路器跳闸。但是，由于长期缺乏足够的重视与研究，目前系统中使用的瓦斯继电器存在可靠性低下、凭经验取门槛值、机械结构以及速动性不足等缺陷，瓦斯保护误动、拒动的事故时有发生。据统计，我国在近几年已经发生数起500kV变压器瓦斯保护因区外故障误动作跳闸的事故；再者，由于传统瓦斯继电器从感知到流速至触发保护进行跳闸整个过程亦有延时过长、有可能错过最佳跳闸时间的问题，一旦变压器内部发生严重的匝间短路或套管内部电弧短路故障，故障电弧能量急剧释放，安装在油枕连接管处的瓦斯继电器通常难以及时感受油流涌动的变化，传统瓦斯继电器来不及动作，而此时故障点附近油箱箱壁已经发生塑性形变、开裂甚至发生爆炸。
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可以快速反应油浸式变压器发生内部故障时连接管内油流速度大小特征的数字式保护方法即基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，能够快速侦测油浸式变压器连接管内油流的流速大小，输出数字信息与整定值进行比较，做出快速判断，以快速隔离故障。
为了达到以上所述的目的，本发明的所采取的技术方案是：
基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，包括以下步骤：
步骤1：在油浸式变压器连接管安装数字式流速传感器，对连接管内的油流速度进行测量，数字式流速传感器依据采样频率，每间隔Δt输出一次连接管内油流的速度voil给油浸式变压器的数字式瓦斯继电器；
步骤2：
(1)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v1，若满足，第一计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第一计时器置零，停止计时；
(2)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v2是否满足，若满足，第二计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第二计时器置零，停止计时；
(3)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v3是否满足，若满足，第三计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第三计时器置零，停止计时；
计时器1、计时器2、计时器3相互独立；
步骤3：第一计时器、第二计时器、第三计时器的时间整定值分别为
Figure BDA0001982071510000031
三个计时器中有任意一个计时器的计时时长到达其时间整定值时，则保护动作，断路器跳闸；
步骤2中的v1、v2、v3为速度门槛值，满足关系v1<v2<v3。
步骤3中的
Figure BDA0001982071510000032
满足关系
Figure BDA0001982071510000033
本发明方法需要数字式流速传感器持续实时测量连接管内的油流速度，并且将速度信息传递给数字式瓦斯继电器。数字式瓦斯继电器依据流速-时间配合的整定值来判断保护是否动作，以及确定延时动作时间。本方法可以对油浸式变压器的内部故障进行可靠保护，根据流速-时间配合的整定值确定保护的动作延时，有效防止油浸式变压器区外故障时误动，有效提高瓦斯继电器对油浸式变压器内部故障的保护可靠性，并且有良好的速动性。
附图说明
图1是实现本发明方法的流程图。
图2是适用于本发明的数字式流速传感器安装位置示意图。
图3是本保护方法涉及的时间-流速配合的整定值示意图。
图4是本保护方法实施例说明图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，包括以下步骤：
步骤1：如图2所示，在油浸式变压器连接管安装数字式流速传感器，对连接管内的油流速度进行测量，数字式流速传感器依据采样频率，每间隔Δt输出一次连接管内油流的速度voil给油浸式变压器的数字式瓦斯继电器；
步骤2：瓦斯继电器将接收到的速度之与整定值大小比较，
(1)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v1，若满足，第一计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第一计时器置零，停止计时；
(2)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v2，若满足，第二计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第二计时器置零，停止计时；
(3)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v3，若满足，第三计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第三计时器置零，停止计时；
第一计时器、第二计时器、第三计时器相互独立；
步骤3：第一计时器、第二计时器、第三计时器，三个计时器的计时时间值分别记为t1、t2、t3，在中，有任意一个满足，则保护动作，断路器跳闸。
v1、v2、v3的设置如图3所示。
实施例
如图4所示，为一辐射状电网，以油浸式变压器T1为例来说明本发明方法。
油浸式变压器T1的数字式流速传感器安装在其连接管处，速度门槛值设置为v1，v2，v3，时间整定值设置为
Figure BDA0001982071510000051
步骤1：在油浸式变压器T1连接管安装数字式流速传感器，对连接管内的油流速度进行测量，数字式流速传感器依据采样频率，每间隔Δt输出一次连接管内油流的速度voil，传递给油浸式变压器T1的数字式瓦斯继电器。
步骤2：油浸式变压器T1的数字式瓦斯继电器将接收到的速度之与整定值大小比较，
(1)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v1，若满足，第一计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第一计时器置零，停止计时；
(2)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v2，若满足，第二计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第二计时器置零，停止计时；
(3)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v3，若满足，第三计时器启动计时(若已经启动，则维持计时)，若不满足，第三计时器置零，停止计时；
第一计时器、第二计时器、第三计时器相互独立；
步骤3：第一计时器、第二计时器、第三计时器，三个计时器的计时时间值分别记为t1，t2，t3，在
Figure BDA0001982071510000061
中，有任意一个满足，则保护动作，断路器跳闸。
采用前文所述的保护方案，对于油浸式电力变压器，通过设置合理的速度整定值和时间整定值，可以有效区分内部和外部故障。当外部线路发生故障时，可以有效防止误动；当变压器内部故障时，可以可靠动作。

Claims (2)

1.基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：在油浸式变压器连接管安装数字式流速传感器，对连接管内的油流速度进行测量，数字式流速传感器依据采样频率，每间隔Δt输出一次连接管内油流的速度voil给油浸式变压器的数字式瓦斯继电器；
步骤2：
(1)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v1，若满足，第一计时器启动计时，若已经启动，则维持计时，若不满足，第一计时器置零，停止计时；
(2)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v2，若满足，第二计时器启动计时，若已经启动，则维持计时，若不满足，第二计时器置零，停止计时；
(3)数字式瓦斯继电器判断是否满足voil≥v3，若满足，第三计时器启动计时，若已经启动，则维持计时，若不满足，第三计时器置零，停止计时；
步骤3：第一计时器、第二计时器、第三计时器的时间整定值分别为
Figure FDA0002263772760000011
三个计时器中有任意一个计时器的计时时长到达其时间整定值时，则保护动作，断路器跳闸；
步骤2中的v1、v2、v3为速度门槛值，满足关系v1＜v2＜v3；
步骤3中的满足关系
Figure FDA0002263772760000013
2.根据权利要求1所述的基于油流速度特征的油浸式变压器数字式瓦斯保护方法，其特征在于：依据油浸式变压器连接管内的油流速度大小来确定保护动作的时间，速度越大，保护的延时动作时间越短，动作延时依据流速-时间配合的整定值来确定。
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