[发明专利]变压器空载合闸非饱和区励磁电流不平衡保护方法

权利要求书

1.一种变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护的方法，其特征在于：由非饱和区励磁电流不平衡保护方法组成，其中，所述非饱和区励磁电流不平衡保护方法由如下步骤组成：

S11：当变压器空载合闸时，对合闸侧的电流利用短数据窗的数值滤波方法进行数字滤波；

S12：利用在非饱和区滤出的电流计算a、b、c三相电流在非饱和区的基波电流向量；

S13：当a、b、c三相电流在非饱和区的不平衡度大于整定值                                                和浮动门槛之和时，表明变压器内部发生故障，出口跳闸。

2.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于，对合闸侧的电流利用数值滤波算法进行数字滤波由如下步骤组成：

S1：对合闸侧的电流利用短数据窗的数值滤波算法主要滤出5次谐波、直流，为降低高次谐波用了积分滤波单元并设置了25次谐波零点，所述短数据窗滤波的传递函数为：

在计算机中实现该数字滤波的算法为：

其中， A为5次谐波零点的系数，B为25次谐波零点的系数，，，

，其中，为幅值， 为相位角，为数值滤波的幅频特性；

S2：利用短数据窗滤波后的两点采样电流值计算每相空载合闸励磁电流的幅值和相位角，所述电流幅值和相位角的计算方法为：

 

 

在所述步骤S1和S2中，分别表示a、b、c三相电流的当前采样值，此电流为根据变压器接线组别需要进行相位补偿的电流，在变压器为接线方式，在Y侧空载合闸时有：

在三角形侧合闸直接用相电流经数值滤波来计算非饱和区的电流向量。

3.如权利要求2所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于：设计的数值滤波算法的采样频率，两采样点间的角度 ，

 ，A为5次谐波零点的系数；，B为25次谐波零点的系数，；。

4.   如权利要求2所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于：所述短数据窗滤波的数据窗要小于三相变压器空载合闸时的最小不饱和区N ms，所述N为正整数。

5.如权利要求4所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于：所述三相变压器空载合闸时的最小不饱和区N ms至少为3ms在本周期末与下一周期初。

6.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于：计算a、b、c三相电流在非饱和区的基波电流时满足的条件是非饱和区变压器连续多点励磁电流的幅值误差和相角误差小于该变压器励磁电流幅值误差和相角误差整定值：

如果

则有

如果

则有

其中，为励磁电流幅值误差整定值， 

   、为相角误差整定值， 

   、分别为变压器空载合闸侧每相前一采样时刻和当前采样时刻基波电流幅角计算值；

   为采样周期对应的角度，由于每周采64点，两采样点间的角度。

7.如权利要求6所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于：幅值误差的取值范围为1%~6%。

8.如权利要求6所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于：幅值误差取值为4%，取值为0.85，取值为1.15。

9.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流不平衡保护保护方法，其特征在于，空载合闸时非饱和区励磁电流确定方法是：将各相分别连续2点同时满足幅值误差和相角误差的电流取平均值，

    

其中，为a、b、c各相电流在本周期连续2点满足幅值误差和相位误差的相电流平均值，

取各相中电流平均值最小的作为空载合闸时该相这一周期的非饱和区励磁电流。