[发明专利]一种识别变压器轻微故障的判别方法

说明书

本发明公开了一种识别变压器轻微故障的判别方法，包括如下步骤：(1)变压器保护装置通过PT、CT获取变压器各侧电流和电压，并进行折算；(2)计算变压器三相差流瞬时值和三相差流稳态值；(3)进行差动启动判别；(4)差动启动后，计算相间电压突变量、相间电流突变量、零序电流突变量、以及相应电压和电流的浮动门槛；(5)进行轻微故障判别，如果满足条件则开放差动保护，否则不开放差动保护，进入其他故障判别判据；如果开放差动保护，差动保护满足动作条件，则跳开各开关，保护故障变压器。本发明可应用于各电压等级的变压器保护，防止某些轻微故障情况下，误闭锁差动保护造成变压器损坏，具有明显的效益。

技术领域

本发明涉及电力系统继电保护技术领域，尤其是一种识别变压器轻微故障的判别方法。

背景技术

变压器差动保护，在CT异常情况下，例如CT断线、CT短路，会产生差流，造成差动保护误动。存在两种做法来防范这个稳态，一种是开放式，判出故障然后开放差动保护；另一种是闭锁式，判出CT异常，闭锁差动保护。闭锁式需要快速判出各种CT异常情况，较复杂且有误判风险。而开放式只要判出故障特征，相对来说，更简明可靠。

根据专利【CN1545179A】，常规的开放式判据为：差动保护起动后，满足以下任一条件认为是故障情况，开放差动保护，否则认为是差回路CT异常造成的差动保护起动。

(1)任一侧任一相间工频变化量电压元件起动；

(2)任一侧负序相电压大于6V；

(3)起动后任一侧任一相电流比起动前增加；

(4)起动后最大相电流大于1.1I_e。

其中，U_N为额定电压57.74V；I_e为变压器额定电流，根据变压器和CT参数计算得出。

上述判据(1)、(2)、(4)对于大多数故障能够判出，但对于某些轻微故障则不能判出，例如图1、图2显示的中国电科院动模试验中某一高阻故障的录波。专利【CN1545179A】判据(1)、(2)、(4)不满足，分析如下：

判据(1)，各侧相间工频变化量电压，故障侧中压侧最大，约1.72V，小于0.05U_N(U_N为57.74，0.05×57.74＝2.887)，因此判据(1)不满足；

判据(2)，各侧负序电压最大是中压侧约1.50V，小于门槛6V，因此判据(2)不满足；

判据(4)，起动后各侧最大相电流约0.49A，而根据变压器参数计算的I_e为0.503A，1.1I_e为0.553A，0.49小于1.1I_e，因此判据(4)也不满足。

而判据(3)中，电流增加的门槛并不好取，根据上述专利所述，增加电流比例取3％，那么负荷较低时，正常波动就可能误判。例如变压器某侧负荷为0.1A，3％为0.003A，这么低门槛很容易误判。

此外，采用闭锁式判据也不能解决此类问题。同样上述故障波形，和CT断线波形很接近，仅一路电流明显下降到很小的值，其余电压电流变化都很不明显。因此采用闭锁式判据也很可能误判为CT断线，闭锁差动保护，同样造成拒动。

存在这类问题的原因，在于大多数故障情况下，故障特征比较明显，前述判据能够判出。但在某些系统潮流分布，并且发生轻微故障时，例如高阻或轻微匝间故障，会出现这类特殊故障波形。此时故障特征不明显，前述判据不能判出故障，导致不开放差动保护，造成拒动。因此，需要一种灵敏而又可靠的轻微故障判据，用来开放变压器差动保护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种识别变压器轻微故障的判别方法，可应用于各电压等级的变压器保护，防止某些轻微故障情况下，误闭锁差动保护造成变压器损坏。