一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法與流程

本發(fā)明涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

變壓器主要負責(zé)電能的轉(zhuǎn)換和不同電壓等級的電氣設(shè)備連接，一旦變壓器發(fā)生故障或者變壓器保護裝置出現(xiàn)異常引起變壓器跳閘，會給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來巨大影響。差動保護作為變壓器的主保護起著至關(guān)重要的作用，當(dāng)區(qū)內(nèi)發(fā)生某些短路性故障時，變壓器各側(cè)ct(currenttransformer，電流互感器)的二次回路中將產(chǎn)生相位不同的短路電流，當(dāng)這些短路電流的向量和差流達到一定值時，變壓器差動保護就會動作，使變壓器各側(cè)斷路器跳閘。

在變壓器正常運行時，其勵磁電流較小，而當(dāng)變壓器充電或發(fā)生外部故障后，電壓恢復(fù)時會出現(xiàn)較大的勵磁涌流，且勵磁涌流中含有較高的直流分量及高次諧波。在發(fā)生區(qū)外故障時，短路電流較大，ct往往出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，ct一次側(cè)的涌流轉(zhuǎn)變到二次側(cè)時會發(fā)生畸變。如果不采取措施避免這些情況，變壓器保護裝置將可能發(fā)生誤動作。針對以上問題，采用穩(wěn)態(tài)比率差動保護來區(qū)分是變壓器故障是區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障，通過制動方式閉鎖勵磁涌流，能有效區(qū)分故障電流和勵磁涌流。

靜止無功補償器一般接于變壓器的低壓側(cè)，當(dāng)系統(tǒng)電壓過高或過低時，靜止無功補償器可以暫時閉鎖，此時，低壓側(cè)呈現(xiàn)無流狀態(tài)，變壓器兩側(cè)容易產(chǎn)生差流，當(dāng)高壓側(cè)電壓恢復(fù)到靜止無功補償器可以解鎖的水平時，靜止無功補償器可以重新恢復(fù)解鎖狀態(tài)，向系統(tǒng)注入無功功率，以促進系統(tǒng)電壓的恢復(fù)。但現(xiàn)有變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯中，并沒有充分考慮變壓器低壓側(cè)靜止無功補償器的解閉鎖狀態(tài)，靜止無功補償器暫態(tài)閉鎖時會引起涌流，導(dǎo)致變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護誤動作而引起變壓器跳閘，那么靜止無功補償器將不能再次解鎖，靜止無功補償器也就不能恢復(fù)正常工作，尤其是當(dāng)變壓器容量較小時，差流動作值較小，更容易引起穩(wěn)態(tài)比率差動誤動作，從而影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法，以解決靜止無功補償器在解閉鎖狀態(tài)下，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護容易出現(xiàn)誤動作的問題。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法，用于變壓器低壓側(cè)聯(lián)接有靜止無功補償器的穩(wěn)態(tài)比率差動保護，其特征在于，包括：

判斷是否滿足出口條件；

如果滿足所述出口條件，則獲取靜止無功補償器的運行狀態(tài)，所述靜止無功補償器的運行狀態(tài)包括閉鎖狀態(tài)和解鎖狀態(tài)；

如果所述靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)，則由第一邏輯模塊發(fā)送一段保護指令，變壓器保護裝置根據(jù)所述一段保護指令，控制一段出口執(zhí)行保護動作；

如果所述靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)，則由第二邏輯模塊發(fā)送二段保護指令，所述變壓器保護裝置根據(jù)所述二段保護指令，控制二段出口執(zhí)行保護動作；

所述二段出口執(zhí)行保護動作延時為t，t大于所述靜止無功補償器閉鎖時產(chǎn)生涌流的持續(xù)時間。

進一步地，所述判斷是否滿足出口條件包括：

判斷是否滿足功能及起動條件；

判斷是否滿足保護閉鎖元件開放條件；

判斷穩(wěn)態(tài)比率差動元件是否動作；

當(dāng)且僅當(dāng)滿足功能及起動條件、保護閉鎖元件開放以及穩(wěn)態(tài)比率差動元件動作中，三個條件全部成立，滿足出口條件。

進一步地，所述判斷是否滿足功能及起動條件包括：

判斷是否同時滿足差動保護硬壓板投入、穩(wěn)態(tài)比率差動保護軟壓板投入以及差流起動元件動作；

如果差動保護硬壓板投入、穩(wěn)態(tài)比率差動保護軟壓板投入以及差流起動元件動作中，至少一條不成立，則不滿足功能及起動條件。

進一步地，所述判斷是否滿足保護閉鎖元件開放條件包括：

判斷是否同時滿足涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放；

如果涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放中，至少一條不成立，則不滿足保護閉鎖元件開放條件；

如果同時滿足涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放，則判斷ct是否斷線；

如果ct未斷線，則滿足保護閉鎖元件開放條件；

如果ct斷線，則判斷ct斷線閉鎖差動保護是否投入；

如果ct斷線閉鎖差動保護未投入，則滿足保護閉鎖元件開放條件；如果ct斷線閉鎖差動保護投入，則不滿足保護閉鎖元件開放條件。

進一步地，所述變壓器保護裝置根據(jù)所述一段保護指令，控制一段出口執(zhí)行的保護動作為高低壓側(cè)交流開關(guān)跳閘。

進一步地，所述變壓器保護裝置根據(jù)所述二段保護指令，控制二段出口執(zhí)行的保護動作為高低壓側(cè)交流開關(guān)跳閘。

進一步地，如果不滿足所述出口條件，所述變壓器保護裝置不執(zhí)行保護動作。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法，首先判斷是否滿足出口條件，在滿足出口條件的基礎(chǔ)上，獲取靜止無功補償器的運行狀態(tài)；當(dāng)靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)時，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯可以按照出口條件判斷由一段出口是否執(zhí)行保護動作；當(dāng)靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)時，滿足出口條件后，由二段出口執(zhí)行保護動作，二段出口執(zhí)行保護動作延時為t，t大于靜止無功補償器閉鎖時產(chǎn)生涌流的持續(xù)時間，因此得以避開靜止無功補償器暫態(tài)閉鎖時引起的涌流，在t延時內(nèi)當(dāng)涌流消失后，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護不滿足出口條件而復(fù)歸，變壓器未跳閘，靜止無功補償器重新解鎖之后可以恢復(fù)工作。本發(fā)明保護優(yōu)化邏輯簡單，實現(xiàn)方便，當(dāng)變壓器低壓側(cè)聯(lián)接有靜止無功補償器時，能防止變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護出現(xiàn)誤動作，有效提高變壓器保護的可靠性，并提高靜止無功補償器的運行穩(wěn)定性和可靠性，進而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例示出的一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例示出的變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護配置關(guān)系圖；

圖3為本發(fā)明實施例示出的優(yōu)化后的變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯的邏輯圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法，用于變壓器低壓側(cè)聯(lián)接有靜止無功補償器的穩(wěn)態(tài)比率差動保護，包括：

步驟s101，判斷是否滿足出口條件。

步驟s102，如果滿足所述出口條件，則獲取靜止無功補償器的運行狀態(tài)，所述靜止無功補償器的運行狀態(tài)包括閉鎖狀態(tài)和解鎖狀態(tài)。

步驟s103，如果所述靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)，則由第一邏輯模塊發(fā)送一段保護指令，變壓器保護裝置根據(jù)所述一段保護指令，控制一段出口執(zhí)行保護動作。

步驟s104，如果所述靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)，則由第二邏輯模塊發(fā)送二段保護指令，所述變壓器保護裝置根據(jù)所述二段保護指令，控制二段出口執(zhí)行保護動作。

即在滿足出口條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)靜止無功補償器的運行狀態(tài)來決定采用第一邏輯模塊或者第二邏輯模塊發(fā)送保護指令，使變壓器保護裝置控制對應(yīng)出口執(zhí)行保護動作。

步驟s105，所述二段出口執(zhí)行保護動作延時為t，t大于所述靜止無功補償器閉鎖時產(chǎn)生涌流的持續(xù)時間，以保證避開涌流，當(dāng)涌流消失后，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護不滿足出口條件而復(fù)歸，變壓器未跳閘，靜止無功補償器重新解鎖之后可以恢復(fù)工作。

進一步地，所述方法還包括：

步驟s106，如果不滿足所述出口條件，則所述變壓器保護裝置不執(zhí)行保護動作。變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯只有滿足出口條件才執(zhí)行保護動作，步驟s106貫穿變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護的整個過程，如果在t延時的時間范圍內(nèi)不滿足出口條件，所述變壓器保護裝置也應(yīng)停止執(zhí)行保護動作。

首先，判斷是否滿足出口條件，在滿足出口條件的基礎(chǔ)上，獲取靜止無功補償器的運行狀態(tài)；當(dāng)靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)時，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯可以按照出口條件判斷由一段出口是否執(zhí)行保護動作；當(dāng)靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)時，滿足出口條件后，由二段出口執(zhí)行保護動作，二段出口執(zhí)行保護動作延時為t，t大于靜止無功補償器閉鎖時產(chǎn)生涌流的持續(xù)時間，因此得以避開靜止無功補償器暫態(tài)閉鎖時引起的涌流，在t延時內(nèi)當(dāng)涌流消失后，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護不滿足出口條件而復(fù)歸，變壓器未跳閘，靜止無功補償器重新解鎖之后可以恢復(fù)工作。本發(fā)明保護優(yōu)化邏輯簡單，實現(xiàn)方便，當(dāng)變壓器低壓側(cè)聯(lián)接有靜止無功補償器時，能防止變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護出現(xiàn)誤動作，有效提高變壓器保護的可靠性，并提高靜止無功補償器的運行穩(wěn)定性和可靠性，進而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

如圖2所示，為本發(fā)明實施例示出的變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護配置關(guān)系圖，變壓器高壓側(cè)串接有高壓側(cè)ct，變壓器低壓側(cè)串接有低壓側(cè)ct，變壓器低壓側(cè)通過電抗器連接有靜止無功補償器，變壓器保護裝置包括穩(wěn)態(tài)比率差動保護判別邏輯，穩(wěn)態(tài)比率差動所需要的模擬量可通過采集變壓器高低壓側(cè)的ct獲得。靜止無功補償器的內(nèi)部控制器用于判斷靜止無功補償器的運行狀態(tài)，并將該運行狀態(tài)的信息發(fā)送至穩(wěn)態(tài)比率差動保護判別邏輯。穩(wěn)態(tài)比率差動保護判別邏輯通過對出口條件進行判別，并結(jié)合接收到的靜止無功補償器的運行狀態(tài)信息，選擇不同的出口執(zhí)行相應(yīng)的保護動作。

如圖3所示，為本發(fā)明實施例示出的優(yōu)化后的變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯的邏輯圖，包括基本判據(jù)區(qū)、狀態(tài)判據(jù)區(qū)、穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯判斷模塊、一段出口和二段出口。其中，基本判據(jù)區(qū)用于判斷是否滿足出口條件；狀態(tài)判據(jù)區(qū)用于根據(jù)接收到的靜止無功補償器的運行狀態(tài)信息，獲取當(dāng)前靜止無功補償器的運行狀態(tài)(閉鎖狀態(tài)或者解鎖狀態(tài))。穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯判斷模塊包括第一邏輯模塊和第二邏輯模塊，第一邏輯模塊采用與門，只有其輸入端同時滿足出口條件和靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)這兩個條件時，其輸出端才會發(fā)送一段保護指令；第二邏輯模塊采用與門，只有其輸入端同時滿足出口條件和靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)這兩個條件時，其輸出端才會發(fā)送二段保護指令。

靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)時，一段出口執(zhí)行對應(yīng)的保護動作，進一步地，所述變壓器保護裝置根據(jù)所述一段保護指令，控制一段出口執(zhí)行的保護動作為高低壓側(cè)交流開關(guān)跳閘。

靜止無功補償器處于解鎖閉鎖時，二段出口執(zhí)行對應(yīng)的保護動作，進一步地，所述變壓器保護裝置根據(jù)所述二段保護指令，控制二段出口執(zhí)行的保護動作為高低壓側(cè)交流開關(guān)跳閘，二段出口執(zhí)行保護動作延時為t，t大于靜止無功補償器閉鎖時產(chǎn)生涌流的持續(xù)時間。

當(dāng)靜止無功補償器處于閉鎖時，涌流一般會持續(xù)幾十毫秒，所以在二段邏輯中加入t延時環(huán)節(jié)，當(dāng)靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)時，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯滿足出口條件后，使保護動作延時為t，t延時可躲過靜止無功補償器暫態(tài)閉鎖時引起的涌流，當(dāng)涌流消失后，比率差動保護不滿足出口條件而復(fù)歸，變壓器未跳閘，靜止無功補償器重新解鎖之后可以恢復(fù)工作，進而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

進一步地，基本判別區(qū)判斷是否滿足出口條件時，具體包括：判斷是否滿足功能及起動條件、判斷是否滿足保護閉鎖元件開放條件、以及判斷穩(wěn)態(tài)比率差動元件是否動作。采用與門判別出口條件，當(dāng)且僅當(dāng)滿足功能及起動條件、滿足閉鎖元件開放條件以及穩(wěn)態(tài)比率差動元件動作中，三個條件全部成立，則滿足出口條件。

具體地，采用與門判斷是否滿足功能及起動條件，包括：

判斷是否同時滿足差動保護硬壓板投入、穩(wěn)態(tài)比率差動保護軟壓板投入以及差流起動元件動作；

如果差動保護硬壓板投入、穩(wěn)態(tài)比率差動保護軟壓板投入以及差流起動元件動作中，至少一條不成立，則不滿足功能及起動條件，變壓器保護裝置不執(zhí)行保護動作。即只有同時滿足差動保護硬壓板投入、穩(wěn)態(tài)比率差動保護軟壓板投入以及差流起動元件動作時，才滿足功能及起動條件。

具體地，采用與門判斷是否滿足保護閉鎖元件開放條件，包括：

判斷是否同時滿足涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放；

如果涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放中，至少一條不成立，則不滿足保護閉鎖元件開放條件；如果同時滿足涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放，則判斷ct是否斷線；

如果ct未斷線，則滿足保護閉鎖元件開放條件；

如果ct斷線，則判斷ct斷線閉鎖差動保護是否投入；

如果ct斷線閉鎖差動保護未投入，則滿足保護閉鎖元件開放條件；如果ct斷線閉鎖差動保護投入，則不滿足保護閉鎖元件開放條件。根據(jù)實際需要，ct斷線閉鎖差動保護可選擇投入或退出。在同時滿足涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放的條件下，當(dāng)ct斷線閉鎖差動保護未投入(即退出)時，無論ct是否斷線，都滿足保護閉鎖元件開放條件，即ct斷線與ct斷線閉鎖差動保護投入之間進行“與非”邏輯運算，該與非運算結(jié)果再與涌流判別元件開放和ct飽和判別元件開放進行“與”邏輯運算，根據(jù)最終的輸出結(jié)果判定是否滿足保護閉鎖元件開放條件。

本發(fā)明實施例中，凡涉及各條件邏輯判定，判定結(jié)果為真時，邏輯值取1，反之，則邏輯值去0。例如判斷是否滿足功能及起動條件時，差動保護硬壓板投入，穩(wěn)態(tài)比率差動保護軟壓板投入，差流起動元件未動作，則在對應(yīng)真值表中，取值分別為1，1，0，進行“與”邏輯運算時，計算結(jié)果為0，則不滿足功能及起動條件。其他條件判別過程可參照上例，在此不再贅述。

由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供一種變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯優(yōu)化方法，首先判斷是否滿足出口條件，在滿足出口條件的基礎(chǔ)上，獲取靜止無功補償器的運行狀態(tài)；當(dāng)靜止無功補償器處于解鎖狀態(tài)時，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護邏輯可以按照出口條件判斷由一段出口是否執(zhí)行保護動作；當(dāng)靜止無功補償器處于閉鎖狀態(tài)時，滿足出口條件后，由二段出口執(zhí)行保護動作，二段出口執(zhí)行保護動作延時為t，t大于靜止無功補償器閉鎖時產(chǎn)生涌流的持續(xù)時間，因此得以避開靜止無功補償器暫態(tài)閉鎖時引起的涌流，在t延時內(nèi)當(dāng)涌流消失后，變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護不滿足出口條件而復(fù)歸，變壓器未跳閘，靜止無功補償器重新解鎖之后可以恢復(fù)工作。本發(fā)明保護優(yōu)化邏輯簡單，實現(xiàn)方便，當(dāng)變壓器低壓側(cè)聯(lián)接有靜止無功補償器時，能防止變壓器穩(wěn)態(tài)比率差動保護出現(xiàn)誤動作，有效提高變壓器保護的可靠性，并提高靜止無功補償器的運行穩(wěn)定性和可靠性，進而保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。