基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法

摘要

本发明涉及一种基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，包括以下步骤，(1)、数字式容积传感器对数字式瓦斯继电器内的气体容积进行持续实时测量，每间隔时间Δt传出一次容积数值Vn；(2)、判断气体容积是否大于数字式瓦斯继电器容积启动值，若满足，启动容积变化量计算程序；若不满足，则不启动计算程序；(3)、将本次接收到的容积数值Vn和上次接收到的容积数值Vn-1，计算出容积在过去Δt内的容积变化量ΔVoil；(4)、判断容积变化量是否大于设定的整定值；(5)、根据判定结果，传出报警信号，传出跳闸信号或者不动作。该方法能对油浸式变压器的内部故障进行提前保护，有效防止油浸式变压器故障扩大。

权利要求

1.基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，其特征在于：包括以下步骤，(1)、安装在数字式瓦斯继电器腔体内的数字式容积传感器对数字式瓦斯继电器内的气体容积进行持续实时测量，每间隔时间Δt给数字式瓦斯继电器主控器传出一次气体容积的数字信息，将此容积数值记作Vn；

(2)、数字式瓦斯继电器主控器判断气体容积是否大于数字式瓦斯继电器容积启动值，即判断Vn≥Vopen是否满足，若满足，启动容积变化量计算程序，进入步骤(3)；若不满足，则不启动计算程序；

(3)、数字式瓦斯继电器主控器将本次接收到的容积数值Vn和上次接收到的容积数值Vn-1，根据公式ΔVoil＝Vn-Vn-1，计算出容积在过去Δt内的容积变化量ΔVoil；

(4)、数字式瓦斯继电器主控器将计算得到的容积变化量ΔVoil与整定值ΔVset进行比较，判断容积变化量是否大于设定的整定值；

(5)、若连续N次出现ΔVoil≥ΔVset，则判定为油浸式变压器发生气体聚集速度过快，数字式瓦斯继电器动作，传出报警信号；若同时满足ΔVoil持续增大，则判定为油浸式变压器发生内部故障，传出跳闸信号，跳开断路器；

否则，数字式瓦斯继电器不动作，返回等待下一次容积计算程序开启。

2.根据权利要求1所述的基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，其特征在于：步骤(3)中的容积变化量是持续进行计算的。

3.根据权利要求1所述的基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，其特征在于：步骤(5)中，ΔVoil≥ΔVset的连续次数与整定值ΔVset相关，随着整定值ΔVse增大可调小连续次数，但N≥2。

4.根据权利要求1所述的基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，其特征在于：步骤(5)中，所述N为3。

说明书

基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油浸式变压器的非电量保护技术领域，具体涉及一种基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法。

背景技术

[0002] 瓦斯继电器保护广泛应用于电力油浸式变压器，是变压器非电量保护中的关键组件。作为变压器电量保护的补充，瓦斯继电器中的气体容积保护主要用以应对变压器内部局部放电、局部过热故障的早期判断。相较于变压器的电气量保护而言，反应故障气体产生的非电量保护更为全面、直接反应变压器的运行状态。

[0003] 广泛采用的油浸式变压器的瓦斯继电器气体容积保护是机械式保护结构，保护原理为，在变压器内部故障情况下，故障点附近的变压器油被分解产生气体，少量的气体通过管道聚集在瓦斯继电器腔体内，瓦斯继电器上浮子随腔体内油位下降而降低，达到设定保护动作值时，上浮子干簧接点闭合，瓦斯继电器传出报警信号。

[0004] 目前使用的瓦斯继电器气体容积保护存在可靠性低下、机械结构动作延后、不能反映气体容积增长过程等缺陷，气体容积保护拒动、误动事故时有发生。由于传统机械式瓦斯继电器只有达到设定的动作值时才能传出信号，整个过程有延时过长、有可能错过最佳保护时间的问题。一旦变压器内部发生严重故障，瓦斯继电器动作保护时，变压器故障部位的损坏已非常严重。另外，无法反应气体容积变化过程，不能为事故后故障分析提供数据支撑。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，以可以快速、持续反应油浸式变压器发生内部故障时瓦斯继电器内气体容积变化量，做出快速判断、准确处置故障。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，包括以下步骤，(1)、安装在数字式瓦斯继电器腔体内的数字式容积传感器对数字式瓦斯继电器内的气体容积进行持续实时测量，每间隔时间Δt给数字式瓦斯继电器主控器传出一次气体容积的数字信息，将此容积数值记作Vn；

[0008] (2)、数字式瓦斯继电器主控器判断气体容积是否大于数字式瓦斯继电器容积启动值，即判断Vn≥Vopen是否满足，若满足，启动容积变化量计算程序，进入步骤(3)；若不满足，则不启动计算程序；

[0009] (3)、数字式瓦斯继电器主控器将本次接收到的容积数值Vn和上次接收到的容积数值Vn-1，根据公式ΔVoil＝Vn-Vn-1，计算出容积在过去Δt内的容积变化量ΔVoil；

[0010] (4)、数字式瓦斯继电器主控器将计算得到的容积变化量ΔVoil与整定值ΔVset进行比较，判断容积变化量是否大于设定的整定值；

[0011] (5)、若连续N次出现ΔVoil≥ΔVset，则判定为油浸式变压器发生气体聚集速度过快，数字式瓦斯继电器动作，传出报警信号；若同时满足ΔVoil持续增大，则判定为油浸式变压器发生内部故障，传出跳闸信号，跳开断路器；否则，数字式瓦斯继电器不动作，返回等待下一次容积计算程序开启。

[0012] 进一步地，步骤(3)中的容积变化量是持续进行计算的。

[0013] 进一步地，步骤(5)中，ΔVoil≥ΔVset的连续次数与整定值ΔVset相关，随着整定值ΔVse增大可调小连续次数，但N≥2。

[0014] 进一步地，步骤(5)中，所述N为3。

[0015] 本发明的有益效果：

[0016] 本发明的基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，通过数字式容积传感器持续测量瓦斯继电器中的气体容积，并且将容积信息实时传送给数字式瓦斯继电器，数字式瓦斯继电器持续计算气体容积变化关量。一旦测得的数字式瓦斯继电器气体容积变化量大于整定值，即判断为变压器内部故障，输出判断结果，跳开断路器，对油浸式变压器的内部故障进行提前保护，有效防止油浸式变压器故障扩大。同时还能够对气体容积参量变化过程进行记录，对油浸式变压器内部故障发生、发展过程中的容积参量变化的研究提供数据支撑。

附图说明

[0017] 图1是本发明对应的流程图；

[0018] 图2是数字式瓦斯继电器安装位置示意图。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0020] 本发明的实施例：

[0021] 为便于理解，下文中的符号对应的含义说明如下：

[0022] Δt--每次信息采集间隔时间；Vn--采集的容积数值；

[0023] Vn-1--前一次采集的容积数值；Vopen--数字式瓦斯继电器容积启动值；

[0024] ΔVoil--Δt时间内的容积变化量；

[0025] ΔVset--设定的容积变化整定值。

[0026] 本发明的基于容积变化量的油浸式变压器数字式非电量保护方法，包括以下步骤：

[0027] 步骤(1)：数字式瓦斯继电器腔体内的顶部安装有数字式容积传感器，通过数字式容积传感器对数字式瓦斯继电器内的气体容积进行持续的实时测量，每间隔时间Δt给数字式瓦斯继电器主控器传出一次气体容积的数字信息，并且将此容积数值记作Vn；

[0028] 步骤(2)：数字式瓦斯继电器主控器判断气体容积是否大于数字式瓦斯继电器容积启动值，也即判断Vn≥Vopen是否满足，若满足，启动容积变化量计算程序，进入步骤(3)；若不满足，则不启动计算程序；

[0029] 步骤(3)：数字式瓦斯继电器主控器将本次接收到的容积Vn和上次接收到的容积Vn-1，根据公式ΔVoil＝Vn-Vn-1计算出容积在过去Δt内的容积变化量ΔVoil；容积变化量的计算是持续进行的；

[0030] 步骤(4)：数字式瓦斯继电器主控器将计算得到的容积变化量ΔVoil与整定值ΔVset进行比较，判断容积变化量是否大于设定的整定值；

[0031] 步骤(5)：若连续3次出现ΔVoil≥ΔVset，则判定为油浸式变压器发生气体聚集速度过快，数字式瓦斯继电器动作，传出报警信号；如同时满足ΔVoil持续增大，则判定为油浸式变压器发生内部故障，传出跳闸信号，跳开断路器；否则，数字式瓦斯继电器不动作，返回等待下一次容积计算程序开启。

[0032] 步骤(5)中的ΔVoil≥ΔVset连续次数与整定值ΔVset相关，随着整定值ΔVse增大可调小连续次数，但最少不低于2次。

[0033] 通过设定合理的Vopen值和ΔVset值，可以有效对油浸式变压器内部故障进行提前保护，防止故障扩大。

[0034] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。