[发明专利]一种基于相电压及差流突变量比值法判别励磁涌流方法

说明书

本发明公开一种基于相电压及差流突变量比值法判别励磁涌流方法，包括以下步骤：步骤1：计算两周波差流突变量I_{Dsam_Id}：步骤2：判出差流启动后，差流启动时刻的第一个点记为k；记k时刻两周波电压突变量为U_Dsam(k)＝U_sam(k)‑U_sam(k+sec_wave)；步骤3，若{U_Dsam(k)+U_Dsam(k‑1)＞ε或K2/K1＜λ，则判出此时为励磁涌流，闭锁差动保护；λ为常数，ε为k时刻、(k‑1)时刻两个点电压突变量的和常数；本申请能够准确识别励磁涌流和区内故障，为变压器差动保护工程实践的优化提供了有益的理论补充；本申请提出了使用相电压突变量和差流突变量的比值作为参考量的新判据，克服了已有时差法判据无法准确设置时间差门槛不足。

技术领域

本发明涉及应用于电力系统保护装置的新方法，具体防止变压器空投时由于励磁涌流造成差动保护的误动。

背景技术

差动保护是目前电力变压器广泛运用的主保护，但是由于励磁涌流的影响，在变压器空投时主变保护较难识别实际故障电流与励磁涌流，差动正确动作率较低。

经过国内外专家近十年的研究，目前在工程实践上形成了二次谐波制动原理、间断角原理、波形对称原理、磁通特性识别方法等几大方法，但实践证明，这些原理或多或少均有弊端。二次谐波制动原理，作为目前使用最普及的励磁涌流识别原理，其实现简单，可操作性强，但也存在很大的局限性，随着现代电力逐渐向大容量、高电压的目标发展，当系统发生内部故障电流时，谐波的含量很大，尤其是二次谐波，这样就从本质上抑制了二次谐波制动原理的应用。间断角原理简单直接，抗过励磁能力强，但当代变压器采用微机保护，实施起来有一定难度，硬件的成本大大提高。波形对称原理，检测差动电流的间断角和波宽，但存在着一定的不确定性、多样性，对称系数的选择没有统一的定论。磁通特性识别方法，简化了计算过程，提高了识别速度，但是绕组的漏感和励磁难以获取。近年来，相关专家针对励磁涌流的识别做了很多相关工作，提出一系列新的原理，如能量信息法，模糊测度法，波形系数法等等。如基于能量信息的变压器识别励磁涌流，即计算基波的能量和二次谐波的来判别是否为励磁涌流或内部故障，但该方案采用了prony算法，需引入大量参数进行计算，十分复杂。有专家提出基于k可加模糊测度方法进行励磁涌流判别方法，存在模糊积分取值困难的问题。有学者提出一种基于波形互相关系数的变压器励磁涌流识别方法，但该方法需要大量数据，判别时间缓慢，难以满足差动动作时间的要求。

当对正常变压器空载合闸时，差流为铁芯饱和引起的励磁电流，而励磁电流的出现要滞后于电压。检测施加电压和差流(对空载合闸而言就是合闸侧电流)变化出现时刻的时间差，如果这个时间差大于一定的门槛值，则该差流为正常的励磁涌流，保护闭锁；变压器出现故障时，不论该故障是在变压器正常运行时、合闸时还是在合闸过程中出现，其电压和差流变化出现时刻一定是同时的。然而在工程上时间差的取值难以准确判定。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明提供一种利用相电压及差流突变量比值法判别是否为励磁涌流，计算方法简单，克服了现有技术方案引入参数多，计算复杂的缺陷。本发明技术方案计算快，能够满足差动动作时间的要求。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案来实现。

一种基于相电压及差流突变量比值法判别励磁涌流方法，包括以下步骤，

步骤1：计算两周波差流突变量I_{Dsam_Id}：

I_{Dsam_Id}＝I_{sam_Id}-I_{sam_Id_sec_wave}；

I_{sam_Id}为差流采样值，I_{sam_Id_sec_wave}为两周波前的采样点差流；