[发明专利]用于检测变压器绕组中的匝间故障的系统和方法

说明书

本公开的实施例涉及检测各种物体的一个或多个绕组中的匝间故障。在一种实施方式中，故障检测器接收与变压器关联的一组电流测量值，并使用这些测量值执行用于检测变压器中的匝间故障的过程。所述过程可包括通过用稳态差动电流值除以稳态电压值获得一个或多个补偿因数；通过所述一个或多个补偿因数乘以所述稳态电压值，确定磁化电流幅度指标；通过将所述稳态差动电流值与修改值结合确定补偿的差动电流值，所述修改值并入所述磁化电流幅度指标；将所述补偿的差动电流值与阈值比较；当所述补偿的差动电流值超过所述阈值时，断言在变压器中出现匝间故障。

技术领域

本公开涉及绕组故障检测器，并且更具体地涉及匝间绕组故障检测器系统和方法。

背景技术

绕组线圈被并入到各种产品中，例如被并入到电感器和变压器中。更具体地，在电力传输系统中，例如，电力变压器或并联电抗器的各种部件可包括一个或多个绕组线圈。在使用中这些绕组中可出现各种类型的故障。这些故障中的一些，例如电力变压器的输出端子之间的短路比其它故障例如，电力变压器的一次绕组或二次绕组的几个线匝之间的内部短路更容易检测。几个线匝之间的内部短路可能不一定导致由电力变压器传送到耦连到电力变压器的电力传输线的电流量的明显变化。然而，如果不采取及时的补救动作，这种故障可最终发展成严重故障，其可严重地影响通过电力传输线的电力传输。

通常配置成检测各种类型的绕组中的明显电流变化的常规故障检测装置可能不能够有效地检测在这些绕组中的小的匝间故障。更具体讲，常规的故障检测装置可能缺少足够的灵敏度检测指示匝间故障的低幅度差动电流(differential current)的变化。因此，已经提出了涉及使用其它技术检测匝间故障的一些解决方案。例如，一种常规解决方案通常关于通过使用并入差动原理的基于负序的算法的电力变压器中的故障检测，而另一种常规解决方案通常关于通过使用并入检测比较原理的基于负序的算法的电力变压器中的故障检测。对于故障检测使用负序差动电流的这些常规解决方案可受到各种系统不平衡条件的影响，这些条件可影响检测过程的灵敏度和可靠性。另外，即便检测到故障，在多相变压器系统中按照特定相位精确定位故障可能是不可识别的。

发明内容

本公开的实施例大体上涉及用于检测绕组中的匝间故障的系统和方法。

根据本公开的实施例的第一示范性系统可包括变压器、第一电流监测元件、第二电流监测元件和故障检测器。所述第一电流监测元件可以被配置成基于监测变压器的一次绕组电流提供第一电流测量值。所述第二电流监测元件可以被配置成基于监测变压器的二次绕组电流提供第二电流测量值。所述故障检测器可以被配置成接收所述第一电流测量值和所述第二电流测量值中的每一个，并使用所述第一电流测量值和所述第二电流测量值通过执行一种过程检测所述变压器中的匝间故障；所述过程可以包括：确定稳态差动电流值；确定稳态电压值；通过所述稳态差动电流值除以所述稳态电压值来确定一个或多个补偿因数；通过用所述一个或多个补偿因数乘以所述稳态电压值来确定磁化电流幅度指标；通过将所述稳态差动电流值与修改值结合确定补偿的差动电流值，所述修改值并入所述磁化电流幅度指标；将补偿的差动电流值与阈值比较；当所述补偿的差动电流值超过所述阈值时，断言在所述变压器中出现匝间故障；以及执行补救操作包括发出报警或操作保护继电器的至少一个。