CN111599585B - 一种用于换流变压器分接开关的控制方法及系统 - Google Patents

一种用于换流变压器分接开关的控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于换流变压器分接开关的控制方法及系统。该控制方法包括：实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警；若同时检测到任一所述指标参数异常，以及，任一所述非电量保护报警信号报警，则确定所述换流变压器分接开关具有故障的风险；闭锁调档脉冲，停止所述换流变压器分接开关的调档操作。本发明可靠实现分接开关的前期故障的预警，及时闭锁调档脉冲，避免分接开关故障扩大。

Description

一种用于换流变压器分接开关的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及换流变压器分接开关技术领域，尤其涉及一种用于换流流变压器分接开关的控制方法及系统。
背景技术
直流换流站中换流变压器处于交、直流系统相互连接的关键位置，主要承担交直流系统电气隔离和抑制直流故障电流等重要作用，其可靠运行对直流输电系统有着重要意义。换流变压器通过有载分接开关调整，长期实现阀侧直流电压恒定不变、网侧交流电压波动补偿、直流系统降压运行以及直流功率调整等操作功能，其分接头动作极为频繁。
近年来，有载分接开关由于真空管破损、触头烧损、过渡电阻异常等导致分接开关故障时有发生，这些故障往往在前期是具有潜伏性的，因此，在潜伏性故障期间，仍然对分接开关依旧调档操作，导致分接开关故障扩大，此类电气故障严重时可能会导致换流变压器着火烧毁甚至爆炸，不仅造成巨大的经济损失还产生十分恶劣的社会影响。
发明内容
本发明实施例提供了一种用于换流流变压器分接开关的控制方法及系统，以解决现有技术在潜伏性故障期间，仍然对分接开关依旧调档操作导致分接开关故障扩大的问题。
第一方面，提供一种用于换流变压器分接开关的控制方法，包括：
实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警；
若同时检测到任一所述指标参数异常，以及，任一所述非电量保护报警信号报警，则确定所述换流变压器分接开关具有故障的风险；
闭锁调档脉冲，停止所述换流变压器分接开关的调档操作；
其中，所述指标参数包括：真空有载分接开关油室中的乙炔含量、分接开关油室中的绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的油温，以及，分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度；所述非电量保护报警信号包括：真空有载分接开关的瓦斯继电器报警信号、分接开关的压力释放阀报警信号和分接开关的压力继电器报警信号。
第二方面，提供一种用于换流变压器分接开关的控制系统，包括：
检测模块，用于实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警；
确定模块，用于若同时检测到任一所述指标参数异常，以及，任一所述非电量保护报警信号报警，则确定所述换流变压器分接开关具有故障的风险；
闭锁模块，用于闭锁调档脉冲，停止所述换流变压器分接开关的调档操作；
其中，所述指标参数包括：真空有载分接开关油室中的乙炔含量、分接开关油室中的绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的油温，以及，分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度；所述非电量保护报警信号包括：真空有载分接开关的瓦斯继电器报警信号、分接开关的压力释放阀报警信号和分接开关的压力继电器报警信号。
这样，本发明实施例，通过对指标参数进行科学的阀值设定，且将指标参数和非电量保护报警信号进行逻辑组合，可以实现分接开关的运行状态的监测、采集和评估，可靠实现分接开关的前期故障的预警；当分接开关存在故障风险后，通过闭锁触发脉冲，可以迅速并有效的避免分接开关在故障潜伏期或者故障早期进一步调整档位，开断电流，进行带负荷电气分合操作，从而避免导致故障扩大，引起爆炸或者起火等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的用于换流变压器分接开关的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例的换流变压器分接开关的结构框图；
图3是本发明实施例的用于换流变压器分接开关的控制系统的结构框图。
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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种用于换流变压器分接开关的控制方法。如图1所示，该方法包括如下的步骤：
步骤S101：实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警。
其中，指标参数包括：真空有载分接开关油室中的乙炔含量、分接开关油室中的绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的油温，以及，分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度。
对于油室中的乙炔气体含量，换流变压器真空有载分接开关正常运行时，切换过程中电弧熄灭一般在真空管中进行，分接开关绝缘油不直接承担灭弧作用，绝缘油不会劣化和产生气体。当真空有载分接开关发生电气故障时，绝缘油中会产生特征气体。油浸式分接开关故障以放电故障为主，特征气体主要为乙炔，因此可以将乙炔的含量作为变压器真空有载分接开关电气故障的特征气体。具体的，可将分接开关油色谱乙炔检测传感器探头安装在分接开关滤油机管路中来检测乙炔含量，如图2所示。乙炔含量异常表明分接开关油室内存在放电或真空泡破裂的现象。
对于分接开关油室中的绝缘油的耐压值，可将耐压传感器安装在滤油机管路排油球阀处(正常运行阀门打开)来检测绝缘油的耐压值，如图2所示。绝缘油的耐压值异常表明绝缘油严重老化。
对于分接开关油室中的绝缘油的油温，具体的，可在换流变压器分接开关油室内配置温度传感器。温度传感器通过测量电阻，利用电阻/温度对应关系来推算油温。绝缘油的油温异常表明分接开关油室内存在放电或过热现场。
对于分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度，换流变压器分接开关可配置油流继电器，用于变压器跳闸，但无法输出分接开关调档过程中的管路油流速度值，通过在分接开关油室和分接开关油枕之间的油流管路中安装流量传感器可测量油流速度。绝缘油的油流速度异常，表明油流管路中压力大，存在油流涌动且油流过快。
非电量保护报警信号包括：真空分接开关的瓦斯继电器报警信号、压力释放阀的报警信号和压力继电器报警信号。
对于真空有载分接开关的瓦斯继电器报警信号，换流变压器分接开关不能配置瓦斯继电器，主要是因为分接开关频繁切换拉弧产气，导致瓦斯继电器频繁拒动；但是，真空有载分接开关可以安装瓦斯继电器用以监视真空泡是否破损，通过采集真空开关的瓦斯动作的硬接点信号从而可判断分接开关是否异常。瓦斯继电器报警信号、压力释放阀报警信号和压力继电器报警信号均直接采集。
步骤S102：若同时检测到任一指标参数异常，以及，任一非电量保护报警信号报警，则确定换流变压器分接开关具有故障的风险。
对于乙炔含量，变压器为三相变压器，因此，当换流变压器的任一相的乙炔含量大于三相的乙炔含量的平均值的10％，则乙炔含量异常。
对于绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的耐压值小于40kV，则绝缘油的耐压值异常。
对于绝缘油的油温，当分接开关油室中的绝缘油的油温小于-25℃，或，大于125℃，则分接开关油室中的绝缘油的油温异常，表明分接开关油室内存在放电或过热现场。
对于绝缘油的油流速度，经过反复试验确定分接开关油流跳闸值为1.5m/s，因此，油流管路中的绝缘油的油流速度大于1.2m/s，且小于1.5m/s，则油流管路中的绝缘油的油流速度异常。
例如，上述的指标参数可发送到直流控制保护系统，以及，非电量保护报警信号可通过非电量保护装置发送到直流控制保护系统，由直流控制保护系统进行综合判断，当同时满足任一参数指标异常和任一非电量保护报警信号报警，才认为分接开关容易出现故障，以便控制换流变压器分接开关的调档操作。
步骤S103：闭锁调档脉冲，停止换流变压器分接开关的调档操作。
当确定分接开关具有故障的风险之后，应采取本步骤的措施，避免分接开关在故障潜伏期或者故障早期进一步调整档位，开断电流，进行带负荷电气分合操作，从而避免导致故障扩大，引起爆炸或者起火等。
综上，本发明实施例的用于换流变压器分接开关的控制方法，通过对指标参数进行科学的阀值设定，且将指标参数和非电量保护报警信号进行逻辑组合，可以实现分接开关的运行状态的监测、采集和评估，可靠实现分接开关的前期故障的预警；当分接开关存在故障风险后，通过闭锁触发脉冲，可以迅速并有效的避免分接开关在故障潜伏期或者故障早期进一步调整档位，开断电流，进行带负荷电气分合操作，从而避免导致故障扩大，引起爆炸或者起火等。
本发明实施例还公开了一种用于换流变压器分接开关的控制系统。如图3所示，该系统包括如下的模块：
检测模块301，用于实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警。
确定模块302，用于若同时检测到任一指标参数异常，以及，任一非电量保护报警信号报警，则确定换流变压器分接开关具有故障的风险。
闭锁模块303，用于闭锁调档脉冲，停止换流变压器分接开关的调档操作。
其中，指标参数包括：真空有载分接开关油室中的乙炔含量、分接开关油室中的绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的油温，以及，分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度；非电量保护报警信号包括：真空有载分接开关的瓦斯继电器报警信号、分接开关的压力释放阀报警信号和分接开关的压力继电器报警信号。
具体的，当换流变压器的任一相的乙炔含量大于三相的乙炔含量的平均值的10％，则乙炔含量异常。
具体的，当分接开关油室中的绝缘油的耐压值小于40kV，则绝缘油的耐压值异常。
具体的，当分接开关油室中的绝缘油的油温小于-25℃，或，大于125℃，则分接开关油室中的绝缘油的油温异常。
具体的，当油流管路中的绝缘油的油流速度大于1.2m/s，且小于1.5m/s，则油流管路中的绝缘油的油流速度异常。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
综上，本发明实施例的用于换流变压器分接开关的控制系统，通过对指标参数进行科学的阀值设定，且将指标参数和非电量保护报警信号进行逻辑组合，可以实现分接开关的运行状态的监测、采集和评估，可靠实现分接开关的前期故障的预警；当分接开关存在故障风险后，通过闭锁触发脉冲，可以迅速并有效的避免分接开关在故障潜伏期或者故障早期进一步调整档位，开断电流，进行带负荷电气分合操作，从而避免导致故障扩大，引起爆炸或者起火等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种用于换流变压器分接开关的控制方法，其特征在于，包括：
实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警；
若同时检测到任一所述指标参数异常，以及，任一所述非电量保护报警信号报警，则确定所述换流变压器分接开关具有故障的风险；
闭锁调档脉冲，停止所述换流变压器分接开关的调档操作；
其中，所述指标参数包括：真空有载分接开关油室中的乙炔含量、分接开关油室中的绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的油温，以及，分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度；所述非电量保护报警信号包括：真空有载分接开关的瓦斯继电器报警信号、分接开关的压力释放阀报警信号和分接开关的压力继电器报警信号；
当所述换流变压器的任一相的乙炔含量大于三相的乙炔含量的平均值的10％，则所述乙炔含量异常；
当所述分接开关油室中的绝缘油的耐压值小于40kV，则所述绝缘油的耐压值异常；
当所述分接开关油室中的绝缘油的油温小于-25℃，或，大于125℃，则所述分接开关油室中的绝缘油的油温异常；
当所述油流管路中的绝缘油的油流速度大于1.2m/s，且小于1.5m/s，则所述油流管路中的绝缘油的油流速度异常。
2.一种用于换流变压器分接开关的控制系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于实时检测任一指标参数是否异常，以及，任一非电量保护报警信号是否报警；
确定模块，用于若同时检测到任一所述指标参数异常，以及，任一所述非电量保护报警信号报警，则确定所述换流变压器分接开关具有故障的风险；
闭锁模块，用于闭锁调档脉冲，停止所述换流变压器分接开关的调档操作；
其中，所述指标参数包括：真空有载分接开关油室中的乙炔含量、分接开关油室中的绝缘油的耐压值，分接开关油室中的绝缘油的油温，以及，分接开关油室与分接开关油枕之间的油流管路中的绝缘油的油流速度；所述非电量保护报警信号包括：真空有载分接开关的瓦斯继电器报警信号、分接开关的压力释放阀报警信号和分接开关的压力继电器报警信号；
当所述换流变压器的任一相的乙炔含量大于三相的乙炔含量的平均值的10％，则所述乙炔含量异常；
当所述分接开关油室中的绝缘油的耐压值小于40kV，则所述绝缘油的耐压值异常；
当所述分接开关油室中的绝缘油的油温小于-25℃，或，大于125℃，则所述分接开关油室中的绝缘油的油温异常；
当所述油流管路中的绝缘油的油流速度大于1.2m/s，且小于1.5m/s，则所述油流管路中的绝缘油的油流速度异常。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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