[发明专利]变压器匝间故障保护装置、方法及存储介质

权利要求书

1.一种变压器匝间故障保护装置，包括多个等间距安装于变压器每一相的漏磁传感器，多个所述漏磁传感器均与一处理器电性连接，其特征在于，相邻所述漏磁传感器的间距为R_ΔB，其中所述R_ΔB为任一点发生匝间短路时，在满足漏磁传感器检测到的漏磁变化值大于设定的漏磁变化动作值ΔB_action条件下，漏磁传感器距匝间短路点的最大检测范围，每一相所述漏磁传感器传感器的安装数量N满足其中H为该相绕组的高度，每相上的第n个所述漏磁传感器在绕组轴向上的位置可表示为：

2.根据权利要求1所述的变压器匝间故障保护装置，其特征在于，所述漏磁传感器对称设置于变压器上，所述漏磁传感器的安装路径为变压器每相的低压绕组与次低电压绕组的间隙。

3.根据权利要求1所述的变压器匝间故障保护装置，其特征在于，所述最大检测范围R_ΔB，可由如下步骤获得：

S100：建立变压器仿真模型，计算发生低压绕组匝间短路时，低压绕组与次低电压绕组间的轴向漏磁场分布数值；

S110：设定漏磁变化动作值ΔB_action；

S120：根据轴向漏磁场分布数值及漏磁变化动作值，确定发生匝间短路时，漏磁传感器距匝间短路的最大检测范围，使得距离匝间短路点最近的漏磁传感器检测到的漏磁变化值的绝对值大于等于漏磁变化动作值ΔB_action。

4.一种根据权利要求1至3任一项所述的变压器匝间故障保护装置的故障判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取正常工作时各漏磁传感器检测到的漏磁通幅值正常值；

测量计算得到各漏磁传感器检测的实际漏磁通幅值较漏磁通幅值正常值的变化量ΔB；

将各时刻的变化量ΔB的绝对值与设定的漏磁变化动作值ΔB_action比较，根据比较结果判断是否发生故障。

5.根据权利要求4所述的变压器匝间故障保护装置的故障判别方法，其特征在于，所述步骤获取正常工作时各漏磁传感器检测到的漏磁通幅值正常值中的变压器正常运行时漏磁分布可由如下公式计算获得：

式中：B_x、B_y和B_z为绕组在空间中一点P处产生的磁通在三个坐标轴方向上的分量，e_x、e_y和e_z为三个坐标轴的单位向量，r为P点到z轴的距离，x₀、y₀和z₀分别为P点的坐标，θ为M点处的电流向量与y轴间的夹角，μ为空间介质磁导率，N′为绕组匝数，I为绕组导线内电流，H为绕组高度，L＝b-a，b为绕组的外径，a为绕组的内径。

6.根据权利要求4所述的变压器匝间故障保护装置的故障判别方法，其特征在于，所述步骤将各时刻的变化量ΔB的绝对值与设定的漏磁变化动作值ΔB_action比较，根据比较结果判断是否发生故障包括：

若某一相的任一漏磁传感器的变化量ΔB的绝对值大于设定的漏磁变化动作值ΔB_action，且漏磁通分布不对称，则判断该相发生匝间故障，且故障发生于该相测得变化量ΔB最大的漏磁传感器附近。

7.根据权利要求4所述的变压器匝间故障保护装置的故障判别方法，其特征在于，所述步骤将各时刻的变化量ΔB的绝对值与设定的漏磁变化动作值ΔB_action比较，根据比较结果判断是否发生故障还包括：

若某一相的任一漏磁传感器的变化量ΔB的绝对值大于设定的漏磁变化动作值ΔB_action，漏磁通分布对称，且其余各相的任一漏磁传感器的变化量ΔB的绝对值小于设定的漏磁变化动作值ΔB_action，则判断该相发生匝间故障，且故障发生于该相绕组中部。

8.一种存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被设置为执行时实现根据权利要求5至7任一项所述的变压器匝间故障保护装置的故障判别方法。