具有分接开关的变压器零序过流保护方法和保护装置

摘要

本发明涉及具有分接开关的变压器零序过流保护方法和保护装置，当A、B、C相分接开关的档位一致时，且变压器满足零序过流保护判定条件时，零序过流保护动作。本发明提供的零序过流保护方法在进行保护时，只有同时满足A、B、C相分接开关的档位一致的条件和原有的零序过流保护判定条件才进行保护动作，所以，该保护方法能够防止变压器分接开关失步时零序过流保护误动，提升了保护动作的可靠性。而且，该方法中仅仅是增加了分接开关的档位信息，并没有改变原有的零序过流保护策略，不会对原有的保护平台提出更高的要求，可以在原有的平台上实现，便于推广使用。

说明书

技术领域

本发明涉及具有分接开关的变压器零序过流保护方法和装置，属于具有分接开关的变压器的零序过流保护领域。

背景技术

很多变压器均具有较多级的有载调压开关，即分接开关，变压器中的A、B、C三相中均设置有分接开关，利用分接开关能够调节变压器对应相的线圈匝数，进而调节输出电压。

换流变压器是超高压直流输电工程中至关重要的关键设备，是交、直流输电系统中的换流、逆变两端接口的核心设备。换流变压器同样具有较多级的有载调压开关，利用调压开关可使直流输电系统经常运行在接近最佳状态，换流器触发角运行在适当的范围内，以兼顾到运行的安全性和经济性。分接开关的调压范围一般为20～30％，包含有若干个档位，每档调节量为1％～2％，以达到分接开关调节和换流桥触发控制联合工作，做到既无明显的调节死区，又可避免频繁往返动作。最近换流站频频发现换流变分接开关失步事件。所谓换流变压器分接开关失步，就是指并联运行的星星变压器和星角变压器若有一相的分接开关的位置与其它相的不一致，则称为换流变压器分接开关失步。换流变分接开关失步对换流变压器零序过流保护会产生比较大的影响，比如分接开关失步造成的摆动能够造成零序过流保护的误动。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有分接开关的变压器零序过流保护方法，用以解决分接开关失步对零序过流保护造成影响的问题。本发明同时提供一种具有分接开关的变压器零序过流保护装置。

为实现上述目的，本发明的方案包括：一种具有分接开关的变压器零序过流保护方法，获取A、B、C相分接开关的档位信息，当A、B、C相分接开关的档位一致时，且变压器满足零序过流保护判定条件时，零序过流保护动作。

所述零序过流保护判定条件包括：变压器中性点零序电流大于设定的零序过流保护阈值、且零序电流的二次谐波含量小于设定的二次谐波阈值。

首先判断档位跟踪是否投入，如果投入，则根据A、B、C相分接开关的档位信息进行零序过流保护的判定。

所述零序过流保护判定条件还包括：零序过流I段控制字整定为1、零序过流I段启动元件动作、后备保护硬压板投入和后备保护软压板投入。

一种具有分接开关的变压器零序过流保护装置，包括：

获取模块，用于获取A、B、C相分接开关的档位信息；

零序过流保护模块，用于当A、B、C相分接开关的档位一致时，且变压器满足零序过流保护判定条件时，零序过流保护动作。

所述零序过流保护判定条件包括：变压器中性点零序电流大于设定的零序过流保护阈值、且零序电流的二次谐波含量小于设定的二次谐波阈值。

首先判断档位跟踪是否投入，如果投入，则根据A、B、C相分接开关的档位信息进行零序过流保护的判定。

所述零序过流保护判定条件还包括：零序过流I段控制字整定为1、零序过流I段启动元件动作、后备保护硬压板投入和后备保护软压板投入。

本发明提供的零序过流保护方法适用于具有分接开关的变压器，在进行零序过流保护判定时，将A、B、C相分接开关的档位信息引入到原有的零序过流保护策略中，只有当A、B、C相分接开关的档位一致，且变压器满足原有的零序过流保护判定条件时，才进行零序过流保护动作。由于三相分接开关的档位不一致意味着分接开关失步，所以，本发明提供的零序过流保护方法在进行保护时，只有同时满足A、B、C相分接开关的档位一致的条件和满足原有的零序过流保护判定条件才进行零序过流保护动作，所以，该保护方法能够防止变压器分接开关失步时零序过流保护误动，提升了保护动作的可靠性。

而且，该方法中仅仅是增加了A、B、C相换流变压器分接开关的档位信息，并没有改变原有的零序过流保护策略，不会对原有的保护平台提出更高的要求，可以在原有的平台上实现，便于推广使用。

附图说明

图1是输电系统的整体拓扑图；

图2是零序过流保护的控制逻辑框图；

图3是零序过流保护方法的流程图。

具体实施方式

方法实施例

本发明提供的零序过流保护方法适用于具有分接开关的变压器，而这种变压器应用较为广泛，很多场合下的变压器均具备分接开关，在本实施例中，以换流变压器为例。

如图1所示，现代高压直流输电一般采用十二脉动换流单元，换流变压器采用Y0/Y和Y0/D11两组变压器并联接线形式，为换流阀提供相位差为30°的换相电压，并且，分别利用星星变和星角变中性点TA构成星角变零序过流保护和星星变零序过流保护。每个换流变压器的零序过流保护均采用本发明提供的零序过流保护方法。

本发明提供的零序过流保护方法中，需要获取A、B、C相分接开关的档位信息，并将这三相分接开关的档位信息引入到零序过流保护策略中，使这三相分接开关的档位信息参与到零序过流保护的判定中。所以，在进行零序过流保护判定时，只有同时满足：A、B、C相分接开关的档位一致和换流变压器满足零序过流保护判定条件时，零序过流保护才动作。其中，档位一致的含义为A、B、C相的分接开关处于同一档位。

在零序过流保护判定时，引入三相分接开关的档位信息能够防止因分接开关失步造成的保护误动作。而且，进一步地，如果A、B、C相分接开关的档位不一致，那么，控制闭锁零序过流保护，能够进一步地降低保护误动作的可能性。

本发明提供的换流变零序过流保护方法主要作为换流变网侧绕组、换流变引出线和母线接地故障的后备保护。

其中，零序过流保护判定条件为原有的零序过流保护策略，即为现有的零序过流保护策略。由于零序过流保护策略为现有常规的保护策略，以下结合零序过流保护策略的一种具体的实施方式，对本发明提供的零序过流保护方法进行详细地说明。当然本发明并不局限于下述实施方式。

如图2所示，零序过流保护策略包括最基本的判别条件，具体为：

采集换流变压器的中性点零序电流，获取中性点零序电流的二次谐波含量；将中性点零序电流和设定的零序过流保护阈值进行比较，将中性点零序电流的二次谐波含量与设定的二次谐波阈值进行比较，当变压器中性点零序电流大于设定的零序过流保护阈值，并且二次谐波含量小于设定的二次谐波阈值时，零序过流保护动作。

由于中性点零序电流的采集和中性点零序电流的二次谐波含量的获取均属于常规技术，这里不再对两者获取的具体过程进行说明。

而且，除了上述最基本的判别条件之外，零序过流保护策略还可以包括以下进一步的判定条件：零序过流I段控制字整定为1、零序过流I段启动元件动作、后备保护硬压板投入和后备保护软压板投入。这四个条件之间的逻辑关系是与。而且，这四个条件中的各参量的获取也属于常规技术，这里不再具体说明。

所以，只有当同时满足上述最基本的判定条件和进一步的判定条件时，零序过流保护才动作。

另外，作为一个具体的实施方式，图3给出了零序过流保护方法的流程图，首先，计算零序电流，判定零序电流是否大于设定值，如果大于，则计算零序电流中的二次谐波含量，判定二次谐波含量是否小于设定值，如果小于，则判定档位跟踪是否投入，如果投入，则读取A、B、C三相的档位，如果三相档位一致，则保护动作并控制出口跳闸。

当然，图3表达的流程只是一种具体的实施方式，本发明并不局限于图3中各判定条件的先后顺序，作为其他的实施例，还可以先判定A、B、C三相的档位是否一致，只有在三相分接开关的档位一致时，才允许进行后续的零序电流的数值以及二次谐波含量的判定。另外，档位跟踪是否投入的步骤只是一种优化的实施方式，本发明也并不局限于该实施方式。

所以，与原有的零序过流保护方案相比，本发明提供了一种具有防止换流变分接开关失步误动功能的零序过流保护方法，可以有效防止零序过流保护在换流变分接头开关失步时误动作，提高了保护的可靠性，具有极高的推广价值。

装置实施例

本实施例提供一种零序过流保护装置，包括：

获取模块，用于获取A、B、C相分接开关的档位信息；

零序过流保护模块，用于当A、B、C相分接开关的档位一致时，且变压器满足零序过流保护判定条件时，零序过流保护动作。

所以，该保护装置中的两个模块的保护范围在于各自的具体作用，因此该保护装置的本质仍旧是保护方法，具有与上述实施例中的保护方法相同的保护范围，由于上述实施例中已对保护方法做出了详细的描述，这里就不再赘述。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，即根据三相分接开关的相位信息和原有的零序过流保护策略来进行零序过流保护的判断。而对于原有的零序过流保护策略，以及其他进一步地技术特征均为本领域普通技术人员根据本发明的教导，设计出的各种变形。而且，设计的所有的变形在不脱离本发明的原理和精神的情况下均落入本发明的保护范围内。