KR102469129B1 - 변압기의 종 방향 차동 보호 방법 - Google Patents

변압기의 종 방향 차동 보호 방법 Download PDF

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KR102469129B1 KR1020207033579A KR20207033579A KR102469129B1 KR 102469129 B1 KR102469129 B1 KR 102469129B1 KR 1020207033579 A KR1020207033579 A KR 1020207033579A KR 20207033579 A KR20207033579 A KR 20207033579A KR 102469129 B1 KR102469129 B1 KR 102469129B1
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Abstract

본 출원은 변압기의 종 방향 차동 보호 방법에 관한 것으로서, 해당 변압기의 종 방향 차동 보호 방법은, 변압기의 전압과 변압기의 전기 파라미터에 의하여, 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하되, 변압기의 전기 파라미터는 변압기의 정격 용량을 포함하고, 변압기의 수정 파라미터는 변압기의 용량을 포함한다.

Description

변압기의 종 방향 차동 보호 방법
본 발명은 전력 시스템 릴레이 보호 분야에 관한 것으로서, 특히는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법에 관한 것이다.
종래의 변압기 종 방향 차동 보호의 2차 정격 전류 계산 방법은 하기와 같다.
Figure 112020125091701-pct00001
여기서,
Figure 112020125091701-pct00002
은 변압기 명판 파라미터: 정격 용량이고,
Figure 112020125091701-pct00003
은 변압기 명판 파라미터: 제n측 정격 선간 전압이고,
Figure 112020125091701-pct00004
은 변압기 제n측 1차 정격 전류 계산값이고,
Figure 112020125091701-pct00005
은 변압기 제n측 변류기 변화이고,
Figure 112020125091701-pct00006
은 변압기 제n측 2차 정격 전류 계산값이다.
직렬연결 변압기는 일반 전력 시스템 변압기에 비하여, 응용 상황이 다르고, 작동 운행 조건이 다르다. 본 출원의 발명자는 현재 연성 교류 송전 등과 같은 응용 상황 하에 변압기 라인측 권선 전압 변동 범위가 비교적 큰 것을 발견하였다. 변압기의 라인측 전압이 지나치게 낮을 때, 해당 변압기의 단락 전류도 아주 낮다. 이때, 종래의 변압기 종 방향 차동 보호의 고장 판단 방법을 사용하면, 감도가 부족한 문제점에 직면하게 되어, 실제의 요구를 만족시키기 어렵다.
직렬연결 변압기가 위치하는 회로가 경부하로 작동하고, 아울러 직렬연결 변압기도 경부하로 작동할 때, 직렬연결 변압기 권선을 흘러 지나는 전류가 아주 작고, 직렬연결 변압기 권선 양단의 단자 전압도 아주 작다. 이러할 경우, 직렬연결 변압기에 경미한 내부 고장이 발생할 때, 단락 전류가 아주 작다. 종래의 변압기 종 방향 차동 보호 2차 정격 전류 계산 방법을 사용하여 취득한 차동 전류가 아주 작아, 종 방향 차동 보호가 직렬연결 변압기 내부 경미한 고장을 반영하는 감도가 낮아진다.
전통적인 종 방향 차동 보호 방법에 있어서, 일반적으로 하기 단계가 포함되는 바, 즉 종 방향 차동 보호 장치의 실시간 2차측 작동 파라미터를 수집하는 단계와, 해당 2차측 작동 파라미터와 해당 변압기의 정격 파라미터에 의하여 계산을 진행하여, 해당 변압기의 고장 발생 여부를 판단한다.
해당 전통적인 종 방향 차동 보호 방법을 기초로, 본 출원의 일 실시예는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법을 개시하며, 해당 변압기의 종 방향 차동 보호 방법은, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하되, 상기 변압기의 전기 파라미터는 상기 변압기의 정격 용량이 포함하고, 상기 변압기의 수정 파라미터는 상기 변압기의 용량을 포함한다.
종 방향 차동 보호 장치의 실시간 2차측 작동 파라미터와 상기 방법으로 취득한 수정 파라미터에 의하여, 해당 변압기의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다.
선택적으로, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계는, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계와, 상기 조정 계수와 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 수정 파라미터를 계산하는 단계를 포함한다.
나아가, 상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 최소 계산 전압을 포함하고, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계는, 상기 변압기의 전압이 상기 최소 계산 전압보다 크거나 동일하고, 상기 변압기의 전압이 상기 정격 전압보다 작거나 동일할 경우, 상기 변압기의 전압과 상기 정격 전압의 비례값의 멱함수에 의하여 상기 변압기의 조정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하되, 상기 멱함수의 멱지수는 1보다 큰 실수일 수 있다.
나아가, 상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 최소 계산 전압을 포함하고, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계는, 상기 변압기의 전압이 상기 최소 계산 전압보다 크거나 동일하고, 상기 변압기의 전압이 상기 정격 전압보다 작거나 동일할 경우, 상기 변압기의 전압과 상기 정격 전압의 비례값의 멱함수에 의하여 상기 변압기의 조정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하되, 상기 멱함수의 멱지수는 1보다 작은 양의 실수일 수 있다.
나아가, 상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 최소 계산 전압을 포함하고, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계는, 또한 상기 변압기의 전압이 상기 최소 계산 전압보다 크거나 동일하고, 상기 변압기의 전압이 상기 정격 전압보다 작거나 동일할 경우, 상기 변압기의 전압과 상기 정격 전압의 비례값의 선형 함수에 의하여 상기 변압기의 조정 파라미터를 계산하는 단계를 포함할 수도 있다.
나아가, 상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 최소 계산 전압을 포함하고, 상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계는, 또한 상기 변압기의 전압이 상기 정격 전압보다 클 경우, 상기 변압기의 조정 계수가 고정값인 단계와, 상기 변압기의 전압이 상기 최소 계산 전압보다 작을 경우, 상기 변압기의 조정 계수가 고정값인 단계를 포함할 수 있다.
선택적으로, 해당 방법은, 상기 수정 파라미터에 의하여 상기 변압기와 커플링 연결된 종 방향 차동 보호 장치의 2차측 작동 파라미터의 임계값을 계산하는 단계와, 상기 종 방향 차동 보호 장치의 실시간 2차측 작동 파라미터를 수집하는 단계와, 상기 실시간 2차측 작동 파라미터와 상기 임계값에 의하여 상기 변압기의 고장 발생 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 변압기는 직렬연결 변압기이다.
선택적으로, 상기 변압기의 전압은, 변압기의 라인측 권산 상전압, 라인측 권선 선전압, 밸브측 권선 상전압 또는 밸브측 권산 선전압이다.
선택적으로, 상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 정격 용량을 포함한다.
선택적으로, 2차측 작동 파라미터는 차동 전류, 제동 전류 또는 제동 임계값을 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 변압기의 전압은 최소 상전압을 포함한다.
변압기 라인측 전압이 해당 변압기 라인측 정격 전압보다 작을 경우, 상기 방법을 이용하여 해당 변압기의 실제 전압과 전기 파라미터에 의하여 해당 변압기의 수정 파라미터를 취득하고, 이어서 해당 수정 파라미터에 의하여 해당 변압기의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다. 변압기 전압이 정격값보다 작을 경우 수정 파라미터가 정격 파라미터보다 작으므로, 본 방법을 이용하여 진행하는 고장 판단의 감도가 더욱 높게 된다.
도1은 본 출원의 일 실시예의 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(1000)의 흐름도이다.
도1a는 변압기의 한 그룹의 권선의 전기 모델 예시도이다.
도2는 조정 계수의 변화 곡선 예시도이다.
도3은 조정 계수의 변화 곡선 예시도이다.
도4는 조정 계수의 변화 곡선 예시도이다.
도5는 본 출원의 일 실시예의 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(2000)의 흐름도이다.
도6은 본 출원의 일 실시예의 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(3000)의 흐름도이다.
도7은 본 출원의 일 실시예의 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(4000)의 흐름도이다.
전통적인 종 방향 차동 보호 방법은 일반적으로, 종 방향 차동 보호 장치의 실시간 2차측 작동 파라미터를 수집하는 단계와, 해당 2차측 작동 파라미터와 해당 변압기의 정격 파라미터에 의하여 계산을 진행하여, 해당 변압기의 고장 발생 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 출원은 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(1000)을 개시하며, 전통적인 종 방향 차동 보호 방법을 기초로, 해당 방법은, 변압기의 전압과 변압기의 전기 파라미터에 의하여 해당 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계(S110)를 더 포함한다.
나아가, 단계(S110)에서 생성된 변압기의 수정 파라미터와 종 방향 차동 보호 장치의 2차측 작동 파라미터에 대한 비교에 의하여 변압기의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다.
선택적으로, 단계(S110)는,
변압기의 전압과 변압기의 전기 파라미터에 의하여 해당 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계(S110A)와,
변압기의 조정 계수와 변압기의 전기 파라미터에 의하여 해당 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계(S110B)를 더 포함할 수 있다.
나아가, 단계(S110A)는,
변압기의 전압(U)이 하기 식(1)을 만족시킬 경우, 하기 식(2)에 의하여 변압기의 조정 계수(K)를 계산하는 단계(S110A1)를 포함할 수 있다. 여기서, α>1이다.
U1≤U≤Un (1)
여기서, U1은 최소 계산 전압이고, Un은 정격 전압이다.
K=(U/Un)α (2)
또는, 단계(S110A)는, 변압기의 전압(U)가 식(1)을 만족시킬 경우, 식(2)에 의하여 변압기의 조정 계수(K)를 계산하는 단계(S110A2)를 포함할 수도 있다. 여기서, 0<α<1이다.
또는, 단계(S110A)는, 변압기의 전압(U)가 식(1)을 만족시킬 경우, 식(3)에 의하여 변압기의 조정 계수(K)를 계산하는 단계(S110A3)를 더 포함할 수 있다.
Figure 112020125091701-pct00007
(3)
여기서, Kmin은 Up가 U1과 동일 할 경우의 조정 계수의 값이다.
나아가, 기타 형식의 선형 함수에 의하여 조정 계수(K)를 계산할 수도 있다.
나아가, 단계(S110A)에서, U>Un이면, 변압기의 조정 계수(K)는 고정값이며, 예컨대 1이다. U<U1이면, 최소 계산 전압(U1)과 정격 전압(Un)에 의하여 변압기의 조정 계수(K)를 고정값 Kmin으로 계산한다. 나아가, Up=U1이면, 전술한 단계(S110A1, S110A2, S110A3)를 이용하여 변압기의 조정 계수의 고정값 Kmin을 계산할 수 있다.
선택적으로, 최소 계산 전압(U1)은 0일 수 있다.
선택적으로, 방법(1000)은, 단계(S120), 단계(S130A)를 더 포함할 수 있다. 여기서,
단계(S120)에서, 해당 변압기에 커플링 연결된 종 방향 차동 보호 장치의 실시간 2차측 작동 파라미터를 수집한다.
단계(S130A)에서, 실시간의 2차측 작동 파라미터와 변압기 수정 파라미터에 의하여 해당 변압기의 고장 발생 여부를 판단한다.
나아가, 단계(S130A)는 단계(S130)와 단계(S140)를 포함할 수 있다.
단계(S130)에서, 해당 수정 파라미터에 의하여 2차측 작동 파라미터의 임계값을 계산한다.
단계(S140)에서, 실시간 2차측 작동 파라미터와 2차측 작동 파라미터의 임계값에 의하여 변압기의 고장 발생 여부를 판단한다.
나아가, 단계(S120)는 단계(S110) 이전에 위치하거나, 단계(S130)와 단계(S140) 사이에 위치할 수 있다.
선택적으로, 단계(S110)에 언급된 변압기는 직렬연결 변압기일 수 있고, 해당 직렬연결 변압기는 컨버터 등과 같은 장치에 직렬연결되어 응용 회로에 구비될 수 있다.
선택적으로, 단계(S110)에 언급된 변압기는 한 그룹의 라인측 권선을 포함할 수 있고, 적어도 두 그룹의 라인측 권선을 포함할 수도 있다. 해당 변압기는 한 그룹의 밸브측 권선을 포함할 수 있고, 적어도 두 그룹의 밸브측 권선을 포함할 수도 있다.
도1a에 도시된 바와 같이, 이는 종 방향 차동 보호 장치에 커플링 연결된 변압기의 한 그룹의 권선의 예시적 개략도이다. 여기서, A상 권선, B상 권선과 C상 권선은 라인측의 변압기 권선일 수 있고, 변압기의 밸브측 권선일 수도 있다. A, B, C 3상 권선은 삼각형 연결일 수 있고, 별모양 연결일 수도 있다.
선택적으로, 단계(S110)에 언급된 변압기의 전압은, 변압기 라인측 권선의 상전압이거나 선전압일 수 있고, 변압기 밸브측 권선의 상전압이거나 선전압일 수도 있다. 나아가, 단계(S110)에 언급된 변압기의 전압은, 상술한 전압 중의 임의의 한 가지 계산값일 수도 있으며, 예를 들면, 3상 상전압의 유효값의 평균값, 또는 3상 상전압 중 수치가 가장 작은 최소 상전압 등일 수도 있다.
선택적으로, 단계(S110)에 언급된 2차측 작동 파라미터는 종 방향 차동 보호 장치의 2차측의 전류일 수 있다. 나아가, 2차측 작동 파라미터는, 기타 해당 변압기 A, B, C 3상 권선 중의 전류를 계산하기 위한 2차측 회로의 실시간 파라미터일 수도 있으며, 예를 들면, 2차측 회로 중의 전압, 주파수 및 디지털량일 수도 있다. 더욱 나아가, 2차측 작동 파라미터는, 상기 파라미터를 이용하여 취득한, A, B, C 3상 권선과 관련된 일부 데이터의 계산값일 수 있으며, 예를 들면, 차동 전류, 제동 전류 또는 제동 임계값일 수도 있다.
나아가, 2차측 작동 파라미터의 임계값은, 해당 변압기 실제 작업 전압 하에 전술한 2차측 작동 파라미터를 이용하여 고장 판단을 진행하는 임계값이다. 해당 임계값은, 해당 변압기의 수정 파라미터에 의하여 산출할 수 있다.
선택적으로, 단계(S110)에 언급된 변압기의 전기 파라미터는, 변압기의 정격 전압과 정격 용량, 정격 전류 및 기타 정격 파라미터를 포함할 수 있다. 여기서, 정격 전압은 정격 상전압일 수 있고, 정격 선전압일 수도 있다. 정격 전류는 정격 상전류일 수 있고, 정격 선전류일 수도 있다. 정격 전압과 정격 전류는 라인측 권선의 관련 전기 파라미터일 수 있고, 밸브측 권선의 관련 전기 파라미터일 수도 있다.
나아가, 변압기의 전기 파라미터는, 정격 전압 하의 2차측 작동 파라미터의 임계값 계산에 참여한 변압기의 기타 파라미터일 수 있으며, 예를 들면 균형 계수일 수 있다.
선택적으로, 단계(S110)에 언급된 수정 파라미터는, 변압기의 전기 파라미터의 수정값일 수 있다. 예를 들면, 수정 파라미터는 변압기의 용량을 포함할 수 있고, 해당 용량은 변압기의 정격 용량의 수정값일 수 있다. 나아가, 해당 수정 파라미터는 변압기의 전기 라파미터를 이용하여 산출한 파라미터의 수정값일 수도 있다. 예를 들면, 수정 파라미터는 단계(S120)에 언급된 실시간 2차측 작동 파라미터의 임계값일 수도 있다.
나아가, 단계(S110B)는, 변압기의 해당 조정 계수와 변압기의 전기 파라미터에 의하여 해당 변압기의 전기 파라미터의 수정값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(S110)의 계산에 참여한 전기 파라미터는, 정격 용량, 정격 전압, 정격 전류, 균형 계수 등을 포함할 수 있으며, 상기 전기 파라미터를 이용하여 산출한 차동 전류 초기값과 제동 전류 초기값을 이용할 수도 있다.
변압기 라인측 전압이 해당 변압기 라인측 정격 전압보다 작을 경우, 상기 방법을 이용하여 해당 변압기의 수정 파라미터를 취득할 수 있고, 해당 수정 파라미터에 의하여 해당 변압기의 고장 발생 여부를 판단할 수 있다. 해당 변압기의 정격값에 비해 해당 수정 파라미터의 감도가 더욱 높으므로, 본 방법을 이용하여 고장을 판단하는 감도가 더욱 높다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 출원은 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(2000)을 더 개시하며, 해당 방법은 단계(S210)와 단계(S220)를 포함한다.
단계(S210)에서, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up), 최소 계산 전압(U1)과 정격 상전압(Un)에 의하여 조정 계수를 계산한다.
단계(S220)에서, 종 방향 차동 보호에서 2차 정격 전류를 보호할 때 사용되는 직렬연결 변압기 용량을 계산하여, 직렬연결 변압기 명판 파라미터 중의 정격 용량과 용량 조정 계수의 승적을 취한다.
여기서, 단계(S210)는, 단계(S210A), 단계(S210B)와 단계(S210C)를 포함한다.
단계(S210A)에서, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 정격 상전압(Un)보다 클 경우, 용량 조정 계수는 1을 취한다.
단계(S210B)에서, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 설정된 최소 계산 전압(U1)보다 작을 경우, 용량 조정 계수는 Kmin을 취하고, 최소 계산 전압(U1)의 값의 범위는 0<U1<Un이며, Kmin의 값의 범위는 0<Kmin<1이다.
단계(S210C)에서, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 설정된 최소 계산 전압(U1)보다 크고 정격 상전압(Un)보다 작을 경우, 용량 조정 계수는 Up가 증가함에 따라 선현적으로 증가하고, 용량 조정 계수의 값 궤적은 두 점 좌표로 구성된 직선이며, 시작 좌표는 (U1, Kmin)이고, 종점 좌표는 (Un, 1)이다.
직렬연결 변압기 권선의 상전압은 라인측 권선 전압 또는 밸브측 권선 전압을 취한다.
도1a에 도시된 것은 직렬연결 변압기 종 방향 차동 보호 용량 조정 계수 계산에 참여한 권선 상전압으로서, 먼저 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상 상전압의 최소값을 취하여, 권선 정격 상전압과 비교를 진행한다. 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압은 라인측 권선 전압을 취할 수 있고, 밸브측 권선 전압을 취할 수도 있다. 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압의 값 취득 시각은 릴레이 보호 장치 현재 차동 전류 계산의 동일한 시각을 취할 수 있고, 현재 종 방향 차동 계산 시각보다 이른 시각을 취할 수도 있으며, 어떠한 시각을 취하든 각 측의 각 상전압의 값 취득 점은 상전압이 동일한 시간 절단면 하에 위치하도록 확보하여야 한다. 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압과 권선 정격 상전압에 대해 비교를 진행할 경우, 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압이 라인측에서 취득한 것이면, 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압과 직렬연결 변압기 라인측 정격 전압에 대해 비교를 진행하고, 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압이 밸브측에서 취득한 것이면, 직렬연결 변압기 권선 A, B, C 3상의 상전압과 직렬연결 변압기 밸브측 정격 전압에 대해 비교를 진행한다.
직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 정격 상전압(Un)보다 클 경우, 용량 조정 계수는 1을 취한다.
직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 최소 계산 전압(U1)보다 작을 경우, 용량 조정 계수는 Kmin을 취한다. 최소 계산 전압(U1)의 값의 범위는 0<U1<Un이다.
직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 최소 계산 전압보다 크고 정격 상전압보다 작을 경우, 용량 조정 계수는 Up가 증가함에 따라 선형적으로 증가한다. 용량 조정 계수의 값 궤적은 두 점 좌표로 구성된 직선이다. 시작 좌표는 (U1, Kmin)이고, 종점 좌표는 (Un, 1)이다. 도2에 도시된 것은 직렬연결 변압기 종 방향 차동 보호 조정 계수의 변화 곡선이다.
직렬연결 변압기 정상 작동 시의 권선 최소 상전압(Up)는 그 정격 상전압(Un)보다 작아야 한다. 따라서, 본 발명을 적용하여 조정한 후의 직렬연결 변압기 각 측 2차 정격 전류 계산값은 일반적인 계산 방법으로 취득한 변압기 각 측 2차 정격 전류 계산값보다 작으므로, 종 방향 차동 보호의 차동 전류 계산값을 확대하여, 종 방향 차동 보호가 영역 내외의 고장 발생 위치 특성과 더욱 잘 부합시켜, 종 방향 차동 보호 감도를 향상시킬 수 있다.
도6에 도시된 바와 같이, 본 출원은 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(3000)을 개시하며, 방법(3000)은, 단계(S310A), 단계(S310B), 단계(S310C)와 단계(S320) 단계를 포함한다. 여기서, 단계(S310A), 단계(S310B)와 단계(S320)는 방법(2000) 중의 동일한 명칭의 단계와 유사하며, 여기서 중복된 설명은 생략하기로 한다.
단계(S310C)에서, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 설정된 최소 계산 전압(U1)과 직렬연결 변압기 명판 정격 상전압(Un) 사이에 있을 경우, 용량 조정 계수의 값 곡선은 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압 배수(kp)를 독립 변수로 하는 멱함수 곡선이고, 멱함수의 종속 변수는 용량 조정 계수이며, 멱함수의 지수는 1보다 크며, 여기서, kp는 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)와 직렬연결 변압기 명판 정격 상전압(Un)의 비례값이다.
방법(3000)에서, 조정 계수의 변화 곡선은 도3에 도시된 바와 같다.
직렬연결 변압기 정상 작동 시의 권선 최소 상전압(Up)는 그 정격 상전압(Un)보다 작아야 한다. 따라서, 본 발명을 적용하여 조정한 후의 변압기 용량이 정격 용량보다 작고, 직렬연결 변압기 각 측 2차 정격 전류 계산값은 정격 용량으로 산출한 변압기 각 측 2차 정격 전류 계산값보다 작으므로, 종 방향 차동 보호의 차동 전류 계산값을 확대하고, 아울러, 용량 조정 계수와 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압 배수는 지수 관계를 나타내고, 과도 상태일 경우 직렬연결 변압기 종 방향 차동 계산의 용량 조정 속도를 증가하고, 종 방향 차동 보호가 내외의 고장 발생 위치 특성에 더욱 잘 부합시켜, 종 방향 차동 보호 감도를 향상시킨다.
도7에 도시된 바와 같이, 본 출원은 변압기의 종 방향 차동 보호 방법(4000)을 더 개시하며, 방법(4000)은, 단계(S410A), 단계(S410B), 단계(S410C)와 단계(S420)를 포함한다. 여기서, 단계(S410A), 단계(S410B)와 단계(S420)는 방법(2000) 중의 동일한 명칭의 단계와 유사하며, 여기서 중복된 설명을 생략하기로 한다.
단계(S410C)에서, 직렬연결 변압기 권선의 최소 전압(Up)가 최소 계산 전압(U1)과 직렬연결 변압기 권선 명판 정격 전압(Un) 사이에 있을 경우, 용량 조정 계수(K)의 값 공식은 k=kp α이고, α의 범위는 0<α<1이다. 여기서, kp는 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)와 변압기 정격 상전압(Un)의 비례값이다.
방법(4000)에서, 조정 계수의 변화 곡선은 도4에 도시된 바와 같다.
직렬연결 변압기 정상 작동 시의 권선 최소 상전압(Up)는 그 정격 상전압(Un)보다 작아야 한다. 따라서, 본 발명을 적용하여 조정한 후의 변압기 용량이 정격 용량보다 작고, 직렬연결 변압기 각 측 2차 정격 전류 계산값은 정격 용량으로 산출한 변압기 각 측 2차 정격 전류 계산값보다 작으므로, 종 방향 차동 보호의 차동 전류 계산값을 확대하고, 아울러, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압이 고속으로 변화할 경우, 용량 조정 계수 변화 범위가 비교적 작아, 종 방향 차동 보호의 과도 상태 제동 특성을 향상시킨다.
본 출원은 하기 방안을 더 개시한다.
방안1: 직렬연결 변압기의 종 방향 차동 보호 방법에 있어서, 종 방향 차동 보호에서 2차 정격 전류를 보호할 때 사용되는 직렬연결 변압기 용량을 계산하여, 계산할 때 직렬연결 변압기 명판 파라미터 중의 정격 용량과 용량 조정 계수의 승적을 취하고, 상기 용량 조정 계수는 직렬연결 변압기 권선의 상전압과 정격 상전압의 관계의 의하여 결정된다.
방안2: 방안1을 기초로, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 정격 상전압(Un)보다 클 경우, 상기 용량 조정 계수는 1을 취한다.
방안3: 방안1을 기초로, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 설정된 최소 계산 전압(U1)보다 작을 경우, 상기 용량 조정 계수는 Kmin을 취하고, 최소 계산 전압(U1)의 값의 범위는 0<U1<Un이며, Kmin의 값의 범위는 0<Kmin<1이다.
방안4: 방안1을 기초로, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 설정된 최소 계산 전압(U1)보다 크고 또한 정격 상전압(Un)보다 작을 경우, 상기 용량 조정 계수는 Up가 증가함에 따라 선현적으로 증가하고, 용량 조정 계수의 값 궤적은 두 점 좌표로 구성된 직선이며, 시작 좌표는 (U1, Kmin)이고, 종점 좌표는 (Un, 1)이다.
방안5: 방안1을 기초로, 여기서, 직렬연결 변압기 권선의 상전압은 라인측 권선 전압 또는 밸브측 권선 전압을 취한다.
방안6: 직렬연결 변압기의 종 방향 차동 보호 방법에 있어서, 종 방향 차동 보호에서 2차 정격 전류를 보호할 때 사용되는 직렬연결 변압기 용량을 계산하여, 직렬연결 변압기 명판 파라미터 중의 정격 용량과 용량 조정 계수의 승적을 취하고, 상기 용량 조정 계수는 직렬연결 변압기 권선의 상전압과 정격 상전압의 관계의 의하여 결정되며, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)가 설정된 최소 계산 전압(U1)과 직렬연결 변압기 명판 정격 상전압(Un) 사이에 있을 경우, 용량 조정 계수의 값 곡선은 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압 배수(kp)를 독립 변수로 하는 멱함수 곡선이고, 멱함수의 종속 변수는 용량 조정 계수이며, 멱함수의 지수는 1보다 크며, 여기서, kp는 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)와 직렬연결 변압기 명판 정격 상전압(Un)의 비례값이다.
방안7: 방안6을 기초로, 최소 상전압 배수 kp가 k1보다 작을 경우, 용량 조정 계수는 고정적으로 Kmin을 취하고, 여기서, Kmin의 값의 범위는 (0, 1)이고, k1은 최소 계산 전압(U1)과 변압기 권선 명판 정격 전압(Un)의 비례값이며, U1의 값의 범위는 (0, Un)이며, 최소 상전압 배수 kp가 1보다 클 경우, 용량 조정 계수는 고정적으로 1을 취한다.
방안8: 방안6을 기초로, 여기서, 직렬연결 변압기 권선의 상전압은 라인측 권선 전압 또는 밸브측 권선 전압을 취한다.
방안9: 직렬연결 변압기의 종 방향 차동 보호 방법에 있어서, 종 방향 차동 보호에서 2차 정격 전류를 보호할 때 사용되는 직렬연결 변압기 용량을 계산하여, 직렬연결 변압기 명판 파라미터 중의 정격 용량과 용량 조정 계수의 승적을 취하고, 상기 용량 조정 계수(K)는 최소 상전압 배수(kp)의 변화에 따라 선형적으로 변화하고, 여기서, kp는 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압(Up)와 변압기 정격 상전압(Un)의 비례값이다.
방안10: 방안6을 기초로, 직렬연결 변압기 권선의 최소 전압(Up)가 최소 계산 전압(U1)과 직렬연결 변압기 권선 명판 정격 전압(Un) 사이에 있을 경우, 용량 조정 계수(K)의 값 공식은 k=kp α이고, α의 범위는 0<α<1이다.
방안11: 방안6을 기초로, 최소 상전압 배수(kp)가 k1보다 작을 경우, 용량 조정 계수는 고정적으로 Kmin을 취하고, 여기서, Kmin의 값의 범위는 (0, 1)이고, k1은 최소 계산 전압(U1)과 변압기 권선 명판 정격 전압(Un)의 비례값이며, U1의 값의 범위는 (0, Un)이며, 최소 상전압 배수(kp)가 1보다 클 경우, 용량 조정 계수는 고정적으로 1을 취한다.
방안12: 방안6을 기초로, 직렬연결 변압기 권선의 최소 상전압은 라인측 권선 전압 또는 밸브측 권선 전압을 취한다.

Claims (11)

  1. 변압기의 종 방향 차동 보호 방법에 있어서,
    상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 변압기의 전기 파라미터는 상기 변압기의 정격 용량이 포함하고, 상기 변압기의 수정 파라미터는 상기 변압기의 용량이 포함하되,
    상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 수정 파라미터를 계산하는 단계는,
    상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계와,
    상기 조정 계수와 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 수정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하되,
    상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 최소 계산 전압을 포함하고,
    상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계는,
    상기 변압기의 전압이 상기 최소 계산 전압보다 크거나 동일하고, 상기 변압기의 전압이 상기 정격 전압보다 작거나 동일할 경우, 상기 변압기의 전압과 상기 정격 전압의 비례값의 멱함수에 의하여 상기 변압기의 조정 파라미터를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멱함수의 멱지수는 1보다 큰 실수인 것이 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멱함수의 멱지수는 1보다 작은 양의 실수인 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 변압기의 전기 파라미터는 정격 전압과 최소 계산 전압을 포함하고,
    상기 변압기의 전압과 상기 변압기의 전기 파라미터에 의하여 상기 변압기의 조정 계수를 계산하는 단계는,
    상기 변압기의 전압이 상기 정격 전압보다 클 경우, 상기 변압기의 조정 계수가 고정값인 단계와,
    상기 변압기의 전압이 상기 최소 계산 전압보다 작을 경우, 상기 변압기의 조정 계수가 고정값인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 임의의 한 항에 있어서,
    상기 수정 파라미터에 의하여 상기 변압기와 커플링 연결된 종 방향 차동 보호 장치의 2차측 작동 파라미터의 임계값을 계산하는 단계와,
    상기 종 방향 차동 보호 장치의 실시간 2차측 작동 파라미터를 수집하는 단계와,
    상기 실시간 2차측 작동 파라미터와 상기 임계값에 의하여 상기 변압기의 고장 발생 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 변압기는 직렬연결 변압기인 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 변압기의 전압은, 변압기의 라인측 권산 상전압, 라인측 권선 선전압, 밸브측 권선 상전압 또는 밸브측 권산 선전압인 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 2차측 작동 파라미터는, 차동 전류, 제동 전류 또는 제동 임계값을 포함하는 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 변압기의 전압은 최소 상전압인 것을 특징으로 하는 변압기의 종 방향 차동 보호 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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