CN117913747A - 有载分接开关数字式非电量保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有载分接开关数字式非电量保护方法及装置，属于变压器保护领域。该方法包括：获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器；若当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值，并基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；若动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。本发明能够提高保护装置的可靠性，并且，能够避免误动，解决现阶段机械式瓦斯保护可靠性不高且存在误动的问题。

Description

有载分接开关数字式非电量保护方法及装置

技术领域

本发明涉及变压器保护技术领域，尤其涉及一种有载分接开关数字式非电量保护方法及装置。

背景技术

有载分接开关(on-load tap-changer，OLTC)在电力系统中承担着调节无功功率、稳定电网电压的重要作用，是有载调压变压器的关键组件。根据灭弧原理的不同，有载分接开关分为真空灭弧有载分接开关和绝缘油灭弧有载分接开关。目前，大容量变压器使用的多为绝缘油灭弧的有载分接开关。

在调压过程中，OLTC需频繁切换，导致绝缘油绝缘性能下降较快，所以OLTC的切换开关油室是独立的，不与变压器油箱连通。OLTC切换开关时，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。在负荷波动时，为实现调压需频繁切换，OLTC在高电压和大电流下快速运行，易发生接触不良、动作不到位等故障。发生故障时，会产生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，使绝缘油向油枕涌动。同时，绝缘油质量下降，将直接影响有载分接开关的正常运行。

统计表明，OLTC异常引起的变压器故障占其总故障的20％以上。对高压直流输电系统的换流变压器来说，OLTC的调压操作更加频繁，对运行可靠性的要求更高。目前，反映油流涌动的瓦斯保护是目前有载分接开关主要使用的非电量保护类型，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，可能导致瓦斯保护做出错误判断。有载分接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中有载分接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中有载分接开关瓦斯保护误动的案例。因此，有必要寻求准确可靠的新型OLTC非电量保护方法，在OLTC运行过程中出现故障时对其进行快速切除。

发明内容

本发明实施例提供了一种有载分接开关数字式非电量保护方法及装置，以解决现阶段机械式瓦斯保护可靠性不高且存在误动的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种有载分接开关数字式非电量保护方法，包括：

获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；

若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器；

若当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值，并基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；

若动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。

在一种可能的实现方式中，基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率，包括：

根据当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值计算第一加速度；

根据第一加速度和下一时刻的油流速瞬时值计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率。

在一种可能的实现方式中，第一加速度、下一时刻的油流速瞬时值和动能变化率满足以下关系：

F＝va

其中，F为动能变化率；v为下一时刻的油流速瞬时值；a为第一加速度。

在一种可能的实现方式中，在若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器之前，还包括：

判断当前油流速瞬时值是否大于保护继电器的启动门槛值；其中，启动门槛值小于第一预设保护动作门槛值；

若当前油流速瞬时值小于启动门槛值，则返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤；

若当前油流速瞬时值不小于启动门槛值，则向保护继电器发出启动信号，使保护继电器启动。

在一种可能的实现方式中，启动门槛值的计算公式为：

v_st＝v_nor.max

其中，v_st为启动门槛值，v_nor.max为变压器最大负荷运行时，有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

在一种可能的实现方式中，若动能变化率不大于第二预设保护动作门槛值，还包括：

返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤。

在一种可能的实现方式中，第一预设保护动作门槛值的计算公式为：

v_th＝K_rel1v_nor.max

其中，v_th为第一预设保护动作门槛值；K_rel1为第一可靠系数，第一可靠系数大于1；v_nor.max为变压器最大负荷运行时，待测有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

在一种可能的实现方式中，第二预设保护动作门槛值的计算公式为：

F_th＝K_rel2F_um

其中，F_th为第二预设保护动作门槛值；K_rel2为第二可靠系数，第二可靠系数大于1；F_um为待测有载分接开关正常切换时油枕连接管内油流速和加速度乘积的最大值。

第二方面，本发明实施例提供了一种有载分接开关数字式非电量保护装置，包括：

测量采集模块，用于获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；

瞬时跳闸信号判断模块，用于若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器；

测量采集模块，还用于若当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值；

计算模块，用于基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；

瞬时跳闸信号判断模块，还用于若动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。

在一种可能的实现方式中，计算模块具体用于：

根据当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值计算第一加速度；

根据第一加速度和下一时刻的油流速瞬时值计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率。

本发明实施例提供一种有载分接开关数字式非电量保护方法及装置，相比于传统方法中采用油流速值判断有载分接开关是否发生故障，本发明实施例考虑到有载分接开关正常切换过程中，油流速信号出现数次变化，但单次动能变化率均较低。由此，通过测量计算油枕连接管内单位质量变压器油动能变化率，能够有效区分故障和正常切换状态，避免发生误动。具体的，本发明实施例通过获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器；若当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值，并基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；若动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则判定待测有载分接开关存在故障，那么向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。本发明实施例通过判断油流速瞬时值和动能变化率，能够提高保护装置的可靠性，并且，能够避免误动，解决现阶段机械式瓦斯保护可靠性不高且存在误动的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护方法的应用场景图；

图2是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护方法的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护方法的实现流程框图；

图4是本发明实施例提供的有载分接开关故障下的油枕连接管内油流速变化趋势图；

图5是本发明实施例提供的有载分接开关正常下的油枕连管内油流速变化趋势图；

图6是本发明实施例提供的有载分接开关故障下的油枕连管内油流加速度变化趋势图；

图7是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。

图1是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护方法的应用场景图。如图1所示：

在本实施例中，图1包括：待测有载分接开关1，与待测有载分接开关1连接的油枕连管2，本发明实施例所提供的有载分接开关数字式非电量保护装置3，保护继电器4，油枕5。有载分接开关数字式非电量保护装置3安装在油枕连管2的外壁上，能够通过检测待测有载分接开关1在工作状态下，油枕连管2内的油流速瞬时值，并基于检测到的油流速瞬时值判断待测有载分接开关1是否发生故障。当判定能够待测有载分接开关1发生故障时，该装置3向保护继电器4发出跳闸信号，保护继电器4接收到该跳闸信号以后，向断路器发送断开信号，控制断路器断开，从而使变压器从电网中切除，防止待测有载分接开关1的故障扩大，影响电网中的其他线路或者设备。

本发明实施例的目的在于：提供一种基于油枕连管内油流动能变化率的，有载分接开关数字式非电量保护方法，能够正确判别油浸式变压器中有载分接开关故障状态和正常状态，避免保护动作元件在故障时由于整定值不合适拒动或在正常切换时误动。具体的，基于检测到的油流速瞬时值判断待测有载分接开关是否发生故障的方法如下：

图2是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护方法的实现流程图，如图2所示：

步骤210：获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值。

在本实施例中，可以将有载分接开关数字式非电量保护装置预先安装在与待测有载分接开关连接的油枕连管中的检测点上。当待测有载分接开关开始运行时，在每个预设采集周期内，通过该装置中的测量采集模块，实时采集该检测点的当前油流速瞬时值；其中，测量采集模块可以包括超声流速传感器，也可以包括数字式流量计等，在此不做限定。

步骤220：若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。

在判断待测有载分接开关是否故障之前，需要判断保护继电器是否开启；因此，在一个具体的实施例中，在若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器之前，还可以包括：

判断当前油流速瞬时值是否大于保护继电器的启动门槛值；其中，启动门槛值小于第一预设保护动作门槛值。

若当前油流速瞬时值小于启动门槛值，则返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤。

若当前油流速瞬时值不小于启动门槛值，则向保护继电器发出启动信号，使保护继电器启动。

在本实施例中，可以基于当前油流速瞬时值判断保护继电器是否启动。具体的，判断当前油流速瞬时值是否大于保护继电器的启动门槛值；若当前油流速瞬时值小于启动门槛值，则说明此时保护器并没有启动，采集到的当前油流速瞬时值也是无效的，因此需要重新采集新的当前油流速瞬时值。若当前油流速瞬时值不小于启动门槛值，说明当前油流速瞬时值达到了保护继电器的标准，因此需要向保护继电器发出启动信号，使保护继电器启动。

在本实施例中，为了保证该方法的可靠性，设置启动门槛值小于第一预设保护动作门槛值。启动门槛值可以根据待测有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值设置；其中，启动门槛值可以小于油流速最大值，比如可以设置为v_st＝0.9v_nor.max、v_st＝0.95v_nor.max、v_st＝0.95v_nor.max等等。启动门槛值也可以等于油流速最大值，此时的启动门槛值为最优设置，即v_st＝v_nor.max。其中，v_st为启动门槛值，v_nor.max为变压器最大负荷运行时，有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

在本实施例中，待测有载分接开关发生故障后，油枕连管内的油流速值持续增大，因此，可以通过判断当前油流速瞬时值是否大于第一预设保护动作门槛值，对待测有载分接开关的状态进行初步判断。若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，那么说明待测有载分接开关发生故障，此时需要及时将待测有载分接开关所处的变压器从电网中切除，避免待测有载分接开关的故障扩大，影响电网中的其他线路或者设备。因此，若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，保护继电器接收到跳闸信号以后瞬间动作，同时使断路器断开。

在本实施例中，第一预设保护动作门槛值的计算公式可以为：

v_th＝K_rel1v_nor.max

式中，v_th为第一预设保护动作门槛值；K_rel1为第一可靠系数，第一可靠系数大于1；v_nor.max为变压器最大负荷运行时，待测有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。其中，K_rel1的取值可以为1.4、1.5、1.6等等，在此不作限定。

步骤230：若当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值，并基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率。

在本实施例中，如果当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，这不能说明待测有载分接开关不存在故障，因此，需要对待测有载分接开关进一步进行判断，具体的：

采集下一时刻的油流速瞬时值，根据当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值计算第一加速度；其中，第一加速度a为：

其中，v(t+Δt)为下一时刻的油流速瞬时值，v(t)为当前油流速瞬时值，Δt为下一时刻与当前时刻的时间间隔。

在确定第一加速度后，根据第一加速度和下一时刻的油流速瞬时值计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；其中，动能变化率F为：

F＝va

v＝v(t+Δt)

其中，F为动能变化率；v为下一时刻的油流速瞬时值；a为第一加速度。

步骤240：若动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。

在本实施例中，当待测有载分接开关内部发生严重故障产生电弧时，绝缘油分解产生大量气体并包裹电弧，高温高压气体在内部电弧作用下不断膨胀，推动绝缘油向出口流动，油枕连管内油流速增大。在这个过程中，故障电弧能量转化为绝缘油动能，致使油流涌动。此时，由于电弧持续存在，在故障气体内部持续供能数个周波使气体不断膨胀，电弧能量转化为油流动能的效率更高，单位质量变压器油动能变化率更大。而在待测有载分接开关正常切换过程中，虽然也会产生数次电弧引发扰动，但由于正常切换时能够可靠熄弧，单次电弧燃烧时间不超过10ms，产生的气体在熄弧后向上运动，内部并无电弧持续供能。因此，一次正常切换过程中油流速信号出现数次变化，但单次动能变化率均较低。由此，通过测量计算油枕连接管内油流动能变化率，能够有效区分故障和正常切换状态，避免发生误动。

在本实施例中，第二预设保护动作门槛值的计算公式可以为：

F_th＝K_rel2F_um

式中，F_th为第二预设保护动作门槛值；K_rel2为第二可靠系数，第二可靠系数大于1；F_um为待测有载分接开关正常切换时油枕连接管内油流速和加速度乘积的最大值；其中，第二可靠系数的取值可以为1.1、1.2、1.25等，在此不做限定。

在一些实施例中，若动能变化率不大于第二预设保护动作门槛值，还可以包括：

返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤。

在本实施例中，若是在当前检测周期内，通过检测，待测有载分接开关的当前油流速瞬时值和动能变化率均在正常标准内，那么说明在当前检测周期内，待测有载分接开关没有发生故障，因此，可以返回步骤210，在新的检测周期内，重新对待测有载分接开关进行检测。

综上，本发明实施例提供了一种有载分接开关数字式非电量保护方法，可应用于改良油浸式变压器有载分接开关在调压过程中的非电量保护效果。有载分接开关不仅能稳定负载中心电压，而且也是联络电网、调整负载潮流和改善无功分配的重要设备，其安全运行对变压器系统的稳定性意义重大。但有载分接开关在调压过程中会在高电压和大电流下快速切换，使用频繁，易发生故障，将直接影响变压器的正常运行。本发明基于数字式流速传感器提出新型有载分接开关非电量保护方法，在有载分接开关运行过程中出现故障时对其进行快速识别并可靠切除。具体的，在判定待测有载分接开关是否故障时，将油的流速瞬时值和动能变化率作为指标。由于待测有载分接开关内部发生电弧故障时，故障越严重，电弧功率越大，油流速上涨越迅速，即油流加速度越大。因此，相比于传统瓦斯继电器仅动作于油流速度，本发明实施例所提出的保护方法在严重故障下动作速度更快，且随故障严重程度增加，油流加速度随之增加，动作时间按油流加速度平方减小。由此，本发明实施例所提供的方法相比于传统瓦斯继电器具有更好的速动性，而且能够有效区分故障和正常切换状态，避免发生误动。

图3是本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护方法的实现流程框图；如图3所示：

本实施例以CMDⅢ型号的有载分解开关为例，对本发明实施例所提供的方法的可行性进行说明：

具体的，在与待测有载分接开关连接的油枕连管外壁上安装超声流速传感器，实时采集待测有载分接开关运行过程中油枕连管内的当前油流速瞬时值v(t)。将采集到的当前油流速瞬时值v(t)与保护继电器的启动门槛值v_st进行对比；

若v(t)＜v_st，则重新采集新的当前油流速瞬时值v(t)；

若v(t)＞v_st，则说当前油流速瞬时值v(t)达到了保护继电器的启动速度，保护继电器启动，那么继续将v(t)与第一预设保护动作门槛值v_th进行对比。

若v(t)＞v_th，说明待测有载分接开关存在故障，那么此时需要保护继电器启动保护动作；

若v(t)＜v_th，需要进一步采集下一时刻的油流速瞬时值v(t+Δt)，并根据v(t)和v(t+Δt)计算第一加速度a；然后根据a和v(t+Δt)计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率F。

将动能变化率F与第二预设保护动作门槛值F_th进行对比；

若F＞F_th，说明待测有载分接开关存在故障，那么此时需要保护继电器启动保护动作。

若F＜F_th，说明在当前检测周期内，待测有载分接开关没有发生故障，需要重新采集新的当前油流速瞬时值v(t)。

图4是本发明实施例提供的有载分接开关故障下的油枕连接管内油流速变化趋势图；图5是本发明实施例提供的有载分接开关正常下的油枕连管内油流速变化趋势图，如图4和图5所示：

可以看出，待测有载分接开关发生故障后，其中的油流速持续增大，而后稳定在1.25m/s左右；而正常切换下，油流速出现数次波动，第一个波峰最大，流速峰值达到0.225m/s，流速上升期间平均加速度约为0.45m/s2，而后下降期间加速度小于0。因此，如果v(t)＞v_th，说明待测有载分接开关存在故障，那么此时需要保护继电器启动保护动作，使断路器断开，进而将待测有载分接开关对应的变压器充电网中切除。

图6是本发明实施例提供的有载分接开关故障下的油枕连管内油流加速度变化趋势图；如图6所示，可以看出待测有载分接开关发生故障后，加速度上升至峰值0.9m/s2后下降，但长时间内始终保持在0以上，由此可见，在有载分接开关内部故障和正常切换两种情况下，油枕连管内单位质量变压器油动能变化率，即加速度与速度之积存在显著差异。利用本发明实施例的辨识方法，基于二者乘积即单位质量变压器油动能变化率这一参量，能够有效区分有载分接开关正常切换和故障状态，提高保护动作可靠性与速动性，因此，可以通过动能变化率进一步判断待测有载分接开关是否故障，具体的：

如果v(t)＜v_th，需要进一步采集下一时刻的油流速瞬时值v(t+Δt)，并根据v(t)和v(t+Δt)计算第一加速度a；然后根据a和v(t+Δt)计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率F。

将动能变化率F与第二预设保护动作门槛值F_th进行对比；

若F＞F_th，说明待测有载分接开关存在故障，那么此时需要保护继电器启动保护动作，使断路器断开，进而将待测有载分接开关对应的变压器充电网中切除。

若F＜F_th，说明在当前检测周期内，待测有载分接开关没有发生故障，因此，在新的检测周期内，重新对待测有载分接开关进行检测。本发明实施例未能详尽描述的部分可以参考上述其他实施例，在此不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。

图7示出了本发明实施例提供的有载分接开关数字式非电量保护装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

如图7所示，有载分接开关数字式非电量保护装置7包括：

测量采集模块71，用于获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；

瞬时跳闸信号判断模块72，用于若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器；

测量采集模块71，还用于若当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值；

计算模块73，用于基于当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；

瞬时跳闸信号判断模块72，还用于若动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器。

在一些实施例中，计算模块73具体用于：

根据当前油流速瞬时值和下一时刻的油流速瞬时值计算第一加速度；

根据第一加速度和下一时刻的油流速瞬时值计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率。

在一些实施例中，第一加速度、下一时刻的油流速瞬时值和动能变化率满足以下关系：

F＝va

其中，F为动能变化率；v为下一时刻的油流速瞬时值；a为第一加速度。

在一些实施例中，有载分接开关数字式非电量保护装置还包括启动判断模块74；启动判断模块74具体用于：

在若当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使保护继电器断开断路器之前，判断当前油流速瞬时值是否大于保护继电器的启动门槛值；其中，启动门槛值小于第一预设保护动作门槛值；

若当前油流速瞬时值小于启动门槛值，则返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤；

若当前油流速瞬时值不小于启动门槛值，则向保护继电器发出启动信号，使保护继电器启动。

在一些实施例中，启动门槛值的计算公式为：

v_st＝v_nor.max

其中，v_st为启动门槛值，v_nor.max为变压器最大负荷运行时，有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

在一些实施例中，测量采集模块71，还用于若动能变化率不大于第二预设保护动作门槛值，返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤。

在一些实施例中，第一预设保护动作门槛值的计算公式为：

v_th＝K_rel1v_nor.max

其中，v_th为第一预设保护动作门槛值；K_rel1为第一可靠系数，第一可靠系数大于1；v_nor.max为变压器最大负荷运行时，待测有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

在一些实施例中，第二预设保护动作门槛值的计算公式为：

F_th＝K_rel2F_um

其中，F_th为第二预设保护动作门槛值；K_rel2为第二可靠系数，第二可靠系数大于1；F_um为待测有载分接开关正常切换时油枕连接管内油流速和加速度乘积的最大值。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模板、单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所述模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个有载分接开关数字式非电量保护方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，包括：

获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；

若所述当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使所述保护继电器断开断路器；

若所述当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值，并基于所述当前油流速瞬时值和所述下一时刻的油流速瞬时值确定所述油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；

若所述动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向所述保护继电器发出跳闸信号，使所述保护继电器断开断路器。

2.根据权利要求1所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，所述基于所述当前油流速瞬时值和所述下一时刻的油流速瞬时值确定油枕连管内单位质量变压器油动能变化率，包括：

根据所述当前油流速瞬时值和所述下一时刻的油流速瞬时值计算第一加速度；

根据所述第一加速度和所述下一时刻的油流速瞬时值计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率。

3.根据权利要求2所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，所述第一加速度、所述下一时刻的油流速瞬时值和所述动能变化率满足以下关系：

F＝va

其中，F为所述动能变化率；v为所述下一时刻的油流速瞬时值；a为所述第一加速度。

4.根据权利要求1所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，在所述若所述当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使所述保护继电器断开断路器之前，还包括：

判断所述当前油流速瞬时值是否大于所述保护继电器的启动门槛值；其中，所述启动门槛值小于所述第一预设保护动作门槛值；

若所述当前油流速瞬时值小于所述启动门槛值，则返回获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤；

若所述当前油流速瞬时值不小于所述启动门槛值，则向所述保护继电器发出启动信号，使所述保护继电器启动。

5.根据权利要求4所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，所述启动门槛值的计算公式为：

v_st＝v_nor.max

其中，v_st为启动门槛值，v_nor.max为变压器最大负荷运行时，有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

6.根据权利要求1所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，若所述动能变化率不大于第二预设保护动作门槛值，还包括：

返回所述获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值的步骤。

7.根据权利要求1所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，所述第一预设保护动作门槛值的计算公式为：

v_th＝K_rel1v_nor.max

其中，v_th为所述第一预设保护动作门槛值；K_rel1为第一可靠系数，所述第一可靠系数大于1；v_nor.max为变压器最大负荷运行时，所述待测有载分接开关正常切换过程中油枕连管内的油流速最大值。

8.根据权利要求1所述的一种有载分接开关数字式非电量保护方法，其特征在于，所述第二预设保护动作门槛值的计算公式为：

F_th＝K_rel2F_um

其中，F_th为所述第二预设保护动作门槛值；K_rel2为第二可靠系数，所述第二可靠系数大于1；F_um为所述待测有载分接开关正常切换时油枕连接管内油流速和加速度乘积的最大值。

9.一种有载分接开关数字式非电量保护装置，其特征在于，包括：

测量采集模块，用于获取与待测有载分接开关连接的油枕连管内检测点的当前油流速瞬时值；

瞬时跳闸信号判断模块，用于若所述当前油流速瞬时值大于第一预设保护动作门槛值，则向保护继电器发出跳闸信号，使所述保护继电器断开断路器；

所述测量采集模块，还用于若所述当前油流速瞬时值不大于第一预设保护动作门槛值，则获取下一时刻的油流速瞬时值；

计算模块，用于基于所述当前油流速瞬时值和所述下一时刻的油流速瞬时值确定所述油枕连管内单位质量变压器油动能变化率；

所述瞬时跳闸信号判断模块，还用于若所述动能变化率大于第二预设保护动作门槛值，则向所述保护继电器发出跳闸信号，使所述保护继电器断开断路器。

10.根据权利要求9所述的一种有载分接开关数字式非电量保护装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

根据所述当前油流速瞬时值和所述下一时刻的油流速瞬时值计算第一加速度；

根据所述第一加速度和所述下一时刻的油流速瞬时值计算油枕连管内单位质量变压器油动能变化率。