[发明专利]基于变压器状态识别的不经励磁涌流闭锁的差动保护方法

说明书

本申请公开了基于变压器状态识别的不经励磁涌流闭锁的差动保护方法，包括：采集变压器各侧电流，识别变压器状态，若处于空载合闸状态，则投入励磁涌流判据，若处于运行状态，则采集变压器电压，计算电压变化量，识别电压突变，进而在电压突变时，判别变压器铁芯状态，若铁芯饱和，则投入电压励磁涌流判据，否则通过电流采样值差动判别区内故障，若发生区内故障，则采样值差动动作，退出励磁涌流判据，否则采样值差动不动作，投入励磁涌流判据。本发明能够可靠、快速地识别变压器运行状态，并根据变压器运行状态采取不同的励磁涌流闭锁策略，切除变压器区内故障，使变压器保护准确可靠动作。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种基于变压器状态识别的不经励磁涌流闭锁的差动保护方法。

背景技术

特高压直流输电电力传输损耗小，相比交流输电，其在远距离、大容量的输电场合具有独特的优势。近年来特高压直流输电技术得到了大力的发展，传统的纯交流电网开始逐渐转变为交直流混联电网。换流站中电力电子设备的应用，对交流电网的电能质量产生影响，即使采取了谐波抑制措施，仍会向交流电网注入丰富的高次谐波。

在变压器差动保护中，二次谐波制动的方法仍然是励磁涌流判别的主要依据。当发生区内故障时，差流中较高的二次谐波含量会导致差动保护误闭锁，从而产生拒动的风险。

励磁涌流的产生取决于变压器铁芯是否饱和，在正常运行和外部短路时，变压器铁芯不会饱和。变压器空载合闸、外部故障切除后电压恢复期间，变压器电压从很小数值突然上升到运行电压时，变压器可能会出现铁芯严重饱和的情况，此外直流偏磁也会导致铁芯饱和。

目前的变压器保护并没有严格区分变压器运行状态，励磁涌流闭锁判据一直投入，因此，可根据变压器运行状态的不同，采取不同的励磁涌流闭锁策略，以避免非励磁涌流引起二次谐波含量升高而导致的保护拒动，影响系统稳定运行。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种基于变压器状态识别的不经励磁涌流闭锁的差动保护方法，能够可靠、快速地识别变压器运行状态，并根据变压器运行状态采取不同的励磁涌流闭锁策略，切除变压器区内故障，使变压器保护准确可靠动作。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

基于变压器状态识别的不经励磁涌流闭锁的差动保护方法，包括以下步骤：

步骤1：采集变压器各侧电流，识别变压器状态，若处于空载合闸状态，则投入励磁涌流判据，若处于运行状态，则进入步骤2；

步骤2：采集变压器各侧电压，计算电压变化量，识别电压突变，进而在电压突变时，判别变压器铁芯状态，若铁芯饱和，则投入电压励磁涌流判据，否则进行步骤3；

步骤3：通过电流采样值差动判别区内故障，若发生区内故障，则采样值差动动作，退出励磁涌流判据，否则采样值差动不动作，投入励磁涌流判据。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，步骤1中，获取变压器高、中、低压侧的电流；

若高、中压侧中仅有一侧有电流，且低压侧没有电流，则认为变压器处于空载合闸状态，否则变压器处于运行状态。

优选地，步骤1中，若本侧三相电流中至少有一相电流大于有流门槛，则认为本侧有电流。

优选地，所述有流门槛取值为0.05I_n，其中，I_n为CT(电流互感器)二次额定值。

优选地，步骤2中，当连续n个采样点的电压变化量Δu大于设定值U_set时，则认为电压突变；

其中，Δu＝|u(t)-2*u(t-T)+u(t-2T)|；

u为电压采样值，T为一个工频周期。