[发明专利]基于压力变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法

说明书

本发明公开了基于压力变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，首先，在保护上电前，设定被保护油浸式变压器的继电器启动门槛值P_st和保护动作门槛值P_th；然后，信号采集装置通过压力传感器实时采集油箱壁上的压力波形，得到测点处压力瞬时值P(t)，并通过比较压力瞬时值P(t)和继电器启动门槛值P_st数值大小判断压力继电器是否启动；若压力继电器启动，从启动时刻开始截取T＝10ms数据窗长的压力波形，并计算压力变化量ΔP；最后，比较压力变化量ΔP和保护动作门槛值P_th数值大小，准确辨识油浸式变压器内部状态；本发明方法能够正确区分油浸式变压器内部故障和外部扰动，有效避免压力保护装置误动或拒动。

技术领域

本发明属于变压器非电量保护技术领域，具体涉及基于压力变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法。

背景技术

作为电力变压器重要的保护组件，瓦斯保护、压力保护一直与差动保护配合做变压器主保护使用。相比较电气量保护而言，传统的瓦斯、压力保护更直接反应变压器区内故障中出现的油流涌动和压力升高等非电量特征，在原理上具有更高的灵敏度和可靠性。但是，与变压器电气量保护不同，长期以来非电量保护并未受到业界关注而始终处于初级、落后水平。与变压器电气量保护相比，非电量保护的正确动作率也处于较低水平，因变压器外部短路冲击造成主变重瓦斯保护误动跳闸，压力释放阀喷油事故屡有发生，对电网安全运行造成较大影响。

目前，造成非电气量保护性能低下的主要原因有以下四个方面：其一，作为机械式继电器，其测量反映油箱内部故障的非电气动作量精度不足，且其性能受变压器运行环境及人为因素影响大，同时机械部件磨损老化也影响其灵敏度；其二，机械式继电器整定计算困难，目前现场安装的瓦斯继电器动作定值根据上世纪五十年代前苏联提供的试验结果和运行经验选取，其正确性、合理性无从判定；其三，变压器只装设同类型一台非电量继电器且安装位置固定，而油箱内部故障位置及强度存在很大的随机性，故障点距离继电器安装位置对非电量继电器动作性能存在较大影响；最后，油箱内部故障前后非电量故障特征的变化过程极其复杂，而对其深入研究分析不足，同时非电量保护装置由变压器厂家配置导致继电保护工作者重视程度不足也是重要原因。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供基于压力变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，能够正确判别油浸式变压器内部故障和外部扰动，避免保护动作元件在故障时由于压力整定值不合适拒动或是误动。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

基于压力变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，包括如下步骤：

步骤1：保护上电前，设定被保护油浸式变压器的继电器启动门槛值P_st和保护动作门槛值P_th；

步骤2：油浸式变压器运行时，信号采集装置通过压力传感器对油浸式变压器油箱壁上的压力波形进行采样，得到测点处压力瞬时值P(t)；

步骤3：依据测点处压力瞬时值P(t)是否达到继电器启动门槛值P_st来判断压力继电器是否启动；若启动，进入步骤4，否则返回步骤2，继续采集测点处压力瞬时值P(t)；

步骤4：从压力继电器启动时刻开始截取T＝10ms的压力波形，计算数据窗始末时刻压力变化量ΔP，若压力变化量ΔP大于保护动作门槛值P_th，判定油浸式变压器发生内部故障，压力保护动作并跳开断路器；否则，判定为外部扰动，压力保护不动作，返回步骤2继续采集测点处压力瞬时值P(t)。

所述保护启动门槛值P_st计算公式如式(1)所示：