專利名稱：變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電學領域變壓器保護中一種變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法背景技術正確識別勵磁涌流是衡量高壓、超高壓電壓等級變壓器差動保護的一個重要指標，由于大容量的變壓器在空投時勵磁涌流小，為了保證空投時差動保護可靠不動，一般將差動保護中二次諧波制動系數(shù)整定很小，并且用“或”閉鎖方式。這樣就導致在空投故障變壓器時，由于非故障相的勵磁涌流閉鎖了故障相，這就導致空投故障變壓器時差動保護動作速度慢，給變壓器的安全運行帶來隱患。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法，利用空投故障變壓器時的特點，快速開放故障相差動，達到差動保護快速動作的目的。
為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案是一種變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法，該方法的步驟如下(1)確定要抽樣的觀察窗，其方法如下觀察窗1首先找到差流波形中一個周期內(nèi)采樣點最大的值，然后再找到前一個周期采樣點最大的值，兩個最大值內(nèi)的區(qū)域為觀察窗1；
觀察窗2在觀察窗1內(nèi)找與最大值1相反的負的最大值2，然后在最大值2的前后分別取n點作為觀察窗2；(2)虛擬一個半周正弦波以觀察窗2中最大值的絕對值作為正弦波的幅值虛擬一個波形半周走勢相同的半周正弦波為參考波形；(3)確定動作判據(jù)以觀察窗2為一個數(shù)列X，以預測的正弦波為數(shù)列Y，比較數(shù)列X、Y的相關系數(shù)；β(X,Y)=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)]]>上式Cov(XY)＝E(XY)-E(X)E(Y)σ(X)=Σk=1n(Xk-E(X))2]]>σ(Y)=Σk=1n(Yk-E(Y))2]]>如果β(X、Y)＜k則判斷為空投正常變壓器，閉鎖該相差動保護；(K為內(nèi)部設置的一個定值，一般取0.6-0.8)β(X、Y)＞k則判斷為空投故障變壓器，開放該相差動保護。
為了提高該判椐的可靠性，增設兩個啟動判據(jù)，在同時滿足三個判據(jù)的條件下，開放該相差動保護，其邏輯圖如下 圖中I為該相電流的有效值；Ie為額定電流；ik為觀察窗2中的最大值。
本發(fā)明不進行角度轉換，保留了采樣波形的原始有用信息，同時預測一個正弦波函數(shù)與原始的波形進行分析。利用重新構造正弦波的方法，并對抽取的采樣點和預測的正弦波進行分析，達到快速切除空投故障變壓器的目的。
主要措施可以歸納為a.分析了空投正常變壓器和空投故障變壓器的波形；b.提出觀察窗的選擇方法，并提出分析波形中抽樣的方法；c.預測一個正弦波函數(shù)；d.利用概率論理論對抽樣進行分析；e.利用相電流啟動提高該原理的可靠性。


圖1為空投正常變壓器波形圖；圖2為空投故障變壓器波形圖。
具體實施例方式
下面具體敘述本發(fā)明的詳細內(nèi)容原理分析空投正常變壓器時，差流波形為涌流波形，由于變壓器剩磁的大小、方向和合閘時電壓的角度的影響，造成變壓器的涌流波形不能確定，但是涌流波形具有明顯的間斷角?？胀蹲儔浩鲿r也有可能造成TA飽和，有時造成波形關于時間軸上下對稱，但是TA暫態(tài)飽和波形具有平臺區(qū)?？胀豆收献儔浩鲿r差流波形為勵磁涌流波形和故障電流波形的疊加，但是不是簡單的疊加。當變壓器鐵芯工作在飽和區(qū)時，電流波形具有涌流波形的特點，當變壓器鐵芯工作在未飽和區(qū)時，由于故障電流的影響，具有正弦波的特征。本方案就是利用這種特征來識別空投正常變壓器和空投故障變壓器。達到快速切除故障變壓器的目的。
1、抽樣方法首先找到要抽樣的觀察窗，其方法如下觀察窗1首先找到波形中一個周期內(nèi)采樣點最大的值，然后再找到前一個周期采樣點最大的值，兩個最大值內(nèi)的區(qū)域為觀察窗1；觀察窗2在觀察窗1內(nèi)找與最大值1相反的負的最大值2，然后在最大值2的前后分別取n點作為觀察窗2；虛擬正弦波以觀察窗2中最大值的絕對值作為正弦波的幅值預測一個半周正弦波為參考波形。上述方法的過程附圖。
2、動作判據(jù)以觀察窗2為一個數(shù)列X，以預測的正弦波為數(shù)列Y，比較數(shù)列X、Y的相關系數(shù)；β(X,Y)=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)]]>上式Cov(XY)＝E(XY)-E(X)E(Y)σ(X)=Σk=1n(Xk-E(X))2]]>σ(Y)=Σk=1n(Yk-E(Y))2]]>如果β(X、Y)＜k則判斷為空投正常變壓器，閉鎖該相差動保護；(K為內(nèi)部設置的一個定值，一般取0.6-0.8)β(X、Y)＞k則判斷為空投故障變壓器，開放該相差動保護。
3、動作元件邏輯圖為了提高該判椐的可靠性，增設兩個啟動判椐，在同時滿足三個判據(jù)的條件下，開放該相差動保護，其邏輯圖如下
圖中I為該相電流的有效值；Ie為額定電流；ik為觀察窗2中的最大值。
權利要求
1.一種變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法，其特征在于，該方法的步驟如下(1)確定要抽樣的觀察窗，其方法如下觀察窗1首先找到差流波形中一個周期內(nèi)采樣點最大的值，然后再找到前一個周期采樣點最大的值，兩個最大值內(nèi)的區(qū)域為觀察窗1；觀察窗2在觀察窗1內(nèi)找與最大值1相反的負的最大值2，然后在最大值2的前后分別取n點作為觀察窗2；(2)虛擬一個半周正弦波以觀察窗2中最大值的絕對值作為正弦波的幅值虛擬一個波形半周走勢相同的半周正弦波為參考波形；(3)確定動作判據(jù)以觀察窗2為一個數(shù)列X，以預測的正弦波為數(shù)列Y，比較數(shù)列X、Y的相關系數(shù)；β(X,Y)=Cov(X,Y)σ(X)σ(Y)]]>上式Cov(XY)＝E(XY)-E(X)E(Y)σ(X)=Σk=1n(Xk-E(X))2]]>σ(Y)=Σk=1n(Yk-E(Y))2]]>如果β(X、Y)＜k則判斷為空投正常變壓器，閉鎖該相差動保護；(K為內(nèi)部設置的一個定值，一般取0.6-0.8)β(X、Y)＞k則判斷為空投故障變壓器，開放該相差動保護。
2.根據(jù)權利要求1所述的變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法，其特征在于，為了提高該判椐的可靠性，增設兩個啟動判據(jù)，在同時滿足三個判據(jù)的條件下，開放該相差動保護，其邏輯圖如下 圖中I為該相電流的有效值；Ie為額定電流；ik為觀察窗2中的最大值。
全文摘要
本發(fā)明涉及電學領域高壓變壓器保護中正確識別空投勵磁涌流與空投故障的方法。該方法主要在電流波形選取兩個觀察窗，然后利用一個觀察窗中的電流預測一個正弦波。利用概率論來計算構成的正弦波數(shù)列與觀察窗的數(shù)列的相關系數(shù)。利用相關系數(shù)的大小來區(qū)分空投變壓器和空投故障變壓器。達到快速切除空投故障變壓器的目的。
文檔編號H02H7/04GK1870376SQ20051001760
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月24日 優(yōu)先權日2005年5月24日
發(fā)明者張克元, 張項安, 楊恢宏, 余高旺, 陳海龍, 徐立明 申請人:許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司