[发明专利]保护包括抽头变换器的变压器

权利要求书

1.一种用于保护的变压器(10)的保护设备(25)，所述变压器(10)包括抽头变换器(16)，所述变压器(10)具有带有端子(MT1，MT2，MT3，MT4)的至少两个磁耦合绕组(12，14)，功率在所述端子(MT1，MT2，MT3，MT4)处进出所述变压器，所述抽头变换器(16)包括阻抗元件(R1，R2)和开关(22)，所述开关被配置为在抽头变换操作期间、在两个抽头变换器位置(P1，P4)之间变换时逐渐连接所述阻抗元件，所述保护设备包括：

控制单元(26)，其可操作以：

获得所述磁耦合绕组处的功率传输特性(Iin，Uin，Iout，Uout)的测量结果，

基于所测量的功率传输特性，来估计在抽头变换操作期间沉积在所述阻抗元件中的能量，

将所估计的沉积能量与故障阈值进行比较，以及

在所述阈值被超过时，保护所述变压器，其中所述控制单元(26)在估计所述沉积能量时，进一步可操作以确定所述变压器在功率进入处的所述端子(MT1，MT2)与功率离开所述变压器处的所述端子(MT3，MT4)之间的功率损耗，并且对所述功率损耗进行积分。

2.根据权利要求1所述的保护设备(25)，其中所述控制单元(26)进一步可操作以获得即将发生的抽头变换操作的指示(TC_CTRL)，并且在所述指示被获得的时间点处，开始将所估计的沉积能量与所述故障阈值进行比较。

3.根据权利要求1或2所述的保护设备(25)，其中所述抽头变换器(16)具有标称峰值持续能量沉积时间(NPDT)，并且所述控制单元(26)可操作以在超过所述标称峰值持续能量沉积时间的时间范围Tint内执行沉积能量的估计。

4.根据权利要求3所述的保护设备(25)，其中所述时间范围Tint是所述标称峰值持续能量沉积时间的10倍至100倍。

5.根据权利要求4所述的保护设备(25)，其中所述时间范围Tint是所述标称峰值持续能量沉积时间的25倍。

6.根据权利要求3所述的保护设备(25)，其中所述控制单元(26)在积分时可操作以采用以下公式：

其中s是积分结果，t_s是采样时刻，Ploss是瞬时功率损耗，Tint是积分时间标度。

7.根据权利要求1、2和4-6中任一项所述的保护设备(25)，其中所述控制单元(26)进一步可操作以将所估计的沉积能量与常规操作阈值进行比较，并且指示所估计的沉积能量是否未达到所述常规操作阈值。

8.根据权利要求1、2和4-6中任一项所述的保护设备(25)，其中所述控制单元(26)在所述变压器的操作期间实时操作。

9.一种保护变压器(10)的方法，所述变压器(10)包括抽头变换器(16)，所述变压器具有带有端子(MT1，MT2，MT3，MT4)的至少两个磁耦合绕组(12，14)，功率在所述端子(MT1，MT2，MT3，MT4)处进出所述变压器，所述抽头变换器(16)包括阻抗元件(R1，R2)和开关(22)，所述开关(22)被配置为在抽头变换操作期间、在两个抽头变换器位置(P1，P4)之间变换时逐渐连接所述阻抗元件，所述方法在保护设备(25)中执行，并且包括：

获得(32)所述磁耦合绕组处的功率传输特性(Iin，Uin，Iout，Uout)的测量结果，

基于所测量的功率传输特性，来估计(30，38，46)在抽头变换操作期间沉积在所述阻抗元件中的能量，

将所估计的沉积能量与故障阈值进行比较(40)，以及

在所述阈值被超过时，保护(42)所述变压器，

其中所述沉积能量的所述估计包括：确定(34)所述变压器在功率进入处的所述端子(MT1，MT2)与功率离开所述变压器处的所述端子(MT3，MT4)之间的功率损耗，并且对所述功率损耗进行积分(39)。