專利名稱：一種智能本體保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種智能本體保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于電學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及一種適用于數(shù)字化站的智能本體保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]目前，變壓器設(shè)有專門(mén)的非電量保護(hù)裝置，主要監(jiān)測(cè)變壓器油溫、瓦斯、油位等信息。當(dāng)相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸入時(shí)，本體保護(hù)則直接通過(guò)電纜跳閘，具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。DGA 是油中溶解氣體分析裝置，用來(lái)反映變壓器內(nèi)部各種發(fā)熱和放電等故障，成熟度高。在電網(wǎng)運(yùn)行中，220kV及以上和重要的1 IOkV變壓器一般都要或?qū)⒁捎肈GA裝置，它通過(guò)油中溶解氣體的各種組份信息及變化情況反映變壓器內(nèi)部過(guò)熱、放電、受潮等異常情況。[0003]現(xiàn)存在的一些主要問(wèn)題是[0004]1)采用電纜將變壓器本體信號(hào)從變壓器本體傳送到主控室的變壓器本體保護(hù)裝置。當(dāng)有很強(qiáng)烈的工頻干擾時(shí)到耦合長(zhǎng)電纜上時(shí)，本體保護(hù)裝置可能會(huì)接收到錯(cuò)誤的輸入信號(hào)而出口跳閘；[0005]2)為解決上述問(wèn)題，目前普遍采用繼電器開(kāi)入方式，即一方面通過(guò)能量驅(qū)動(dòng)門(mén)檻 (繼電器線圈動(dòng)作功率為5W)的方法，另一方面通過(guò)繼電器延時(shí)18 35ms的方法來(lái)防止現(xiàn)場(chǎng)電磁騷擾或過(guò)電壓引起保護(hù)誤動(dòng)。很明顯，這種方法會(huì)降低變壓器本體保護(hù)的動(dòng)作速度， 不能迅速隔離故障設(shè)備。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種智能本體保護(hù)裝置，提高了跳閘的可靠性和快速性。該方案引入DGA(油中溶解氣體分析)在線監(jiān)測(cè)信息來(lái)提高變壓器本體保護(hù)的可靠性和快速性，并方便事后對(duì)本體保護(hù)動(dòng)作情況的分析。[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為[0008]一種智能本體保護(hù)裝置，它包括CPU和繼電器，非電量保護(hù)信號(hào)一路利用繼電器輸出TZ跳閘信號(hào)，另一路將保護(hù)信號(hào)送給CPU，CPU發(fā)出信號(hào)記錄XH，所述CPU還增設(shè)有兩路輸入，一路為用戶確定的DGA控制字；另一路為DGA信息，該DGA信息包含了 DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中溶解的各種組份氣體信息，通過(guò)G00SE/MMS的形式送入，經(jīng)CPU判別后輸出跳閘信號(hào)TZl和信號(hào)記錄XH1，跳閘信號(hào)TZ和TZl并聯(lián)于跳閘回路，并均用于實(shí)現(xiàn)變壓器跳閘。[0009]一種智能本體保護(hù)裝置的保護(hù)方法，它的具體過(guò)程為[0010]1)檢測(cè)是否有非電量保護(hù)信號(hào)，若檢測(cè)出發(fā)生非電量的故障，則通過(guò)非電量保護(hù)信號(hào)一路利用繼電器產(chǎn)生TZ跳閘信號(hào)，另一路將保護(hù)信號(hào)送給CPU，發(fā)出信號(hào)XH，然后轉(zhuǎn)入步驟4)；[0011 ] 2) CPU檢測(cè)是否有DGA控制字信號(hào)，如果沒(méi)有，則轉(zhuǎn)入步驟1)；如果有，則轉(zhuǎn)入步驟 3)；[0012]3) CPU讀取DGA信息，該信息包含了 DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中各種組份氣體信息，CPU通過(guò)DGA信息進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)DGA信息包含內(nèi)部故障特征時(shí)，開(kāi)放跳閘的條件，如果此時(shí)再檢測(cè)到非電量保護(hù)信號(hào)存在，則不經(jīng)延時(shí)產(chǎn)生跳閘信號(hào)TZl和信號(hào)記錄 XH1，并轉(zhuǎn)入步驟4)；當(dāng)DGA跳閘條件開(kāi)放，但此時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到非電量保護(hù)信號(hào)時(shí)，則不跳閘，轉(zhuǎn)入步驟1)；當(dāng)DGA不具備跳閘條件開(kāi)放，則直接返回步驟1)；[0013]4)TZ跳閘信號(hào)和跳閘信號(hào)TZl并聯(lián)的形式接入跳閘回路，只要兩者中有一個(gè)出現(xiàn)，則控制跳閘操作；否則，不執(zhí)行跳閘動(dòng)作。[0014]所述步驟3)中，CPU對(duì)DGA信息的邏輯判斷過(guò)程為CPU檢測(cè)變壓器油中各種組份氣體信息是否有氣體含量越限和生成氣體變化率越限情況存在，同時(shí)還檢測(cè)是否有預(yù)警信號(hào)，并對(duì)三者通過(guò)邏輯“或”模塊處理，只要有一個(gè)存在，就發(fā)出信號(hào)，該信號(hào)一路直接作為信號(hào)XH1，另一路送入邏輯“與”模塊；邏輯“與”檢測(cè)是否有本體跳閘信號(hào)、DGA控制字和邏輯“或”送來(lái)的信號(hào)，如果都存在則產(chǎn)生跳閘信號(hào)TZ1。[0015]本實(shí)用新型的智能本體保護(hù)裝置，它引入DGA(油中溶解氣體分析)在線監(jiān)測(cè)信息來(lái)提高變壓器本體保護(hù)動(dòng)作的快速性和可靠性。它不影響原有本體保護(hù)功能，增加的DGA 的信息判斷邏輯在原有本體保護(hù)的CPU中實(shí)現(xiàn)，當(dāng)本體信號(hào)和DGA故障信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，驅(qū)動(dòng)獨(dú)立與原有本體保護(hù)跳閘出口的快速跳閘出口。[0016]具體過(guò)程為[0017]1)用戶通過(guò)投入“DGA控制字”來(lái)決定是否加入DGA信息進(jìn)行判別變壓器出口，若不采用此種方案，則退出“DGA控制字”；[0018]2) DGA信息同時(shí)包含了 DGA的評(píng)估結(jié)果和變壓器油的七種組份信息；[0019]3)在投入DGA控制字時(shí)，便利用DGA送來(lái)的信息在本體保護(hù)裝置的CPU中進(jìn)行處理和判別；當(dāng)本體信號(hào)和DGA故障信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，本體保護(hù)裝置跳閘出口，該跳閘出口獨(dú)立于原有本體保護(hù)裝置跳閘出口，由于其為快速出口，起到故障情況下的加速跳閘作用。[0020]所述DGA的信息通過(guò)G00SE/MMS傳送給智能本體保護(hù)裝置的CPU。[0021]所述“DGA控制字”退出情況下，仍通過(guò)DGA的信息判斷變壓器內(nèi)部故障情況。[0022]其中，CPU中對(duì)DGA信息的處理方法為[0023]本體開(kāi)關(guān)量信號(hào)接入方式和傳統(tǒng)本體保護(hù)一樣，接入跳閘繼電器的同時(shí)經(jīng)二極管隔離后接至CPU的開(kāi)入(詳見(jiàn)圖1)，接至CPU的本體開(kāi)關(guān)量一方面作為信號(hào)記錄(XH)，同時(shí)作為智能本體保護(hù)快速出口的啟動(dòng)必要條件之一。該智能本體保護(hù)同時(shí)采用IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)，以高速光纖以太網(wǎng)絡(luò)方式引入DGS裝置的信號(hào)，包含了 DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中七種組份的氣體，通過(guò)G00SE/MMS的形式送入，經(jīng)CPU邏輯判別后(見(jiàn)圖2)輸出跳閘信號(hào)TZl和信號(hào)XH ；TZ和TZl均實(shí)現(xiàn)變壓器跳閘。[0024]圖2給出在智能本體保護(hù)的跳閘邏輯，輸入包括硬接點(diǎn)方式的本體跳閘信號(hào)開(kāi)關(guān)量，網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)來(lái)的DGA評(píng)估故障狀態(tài)量和變壓器油中的H2、C0、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C02 七種溶解氣體的濃度信息，這七種氣體組份含量信息分兩路送給兩個(gè)軟件判別模塊氣體含量越限判別模塊和生成氣體變化率越限判別模塊，以此判別各項(xiàng)氣體含量是否越限和各項(xiàng)氣體變化率是否越限。兩個(gè)判別模塊生成的結(jié)果和DGA評(píng)估的故障狀態(tài)三組開(kāi)關(guān)量一起進(jìn)行“或”操作，只要其中一項(xiàng)指標(biāo)為故障，則輸出故障狀態(tài)到下一步，否則直接退出，不再進(jìn)行下一步操作；下一步時(shí)，若用戶投入了 DGA控制字，則輸出跳閘信號(hào)XHl。[0025]本實(shí)用新型的有益效果是①加入DGA信息用以判別變壓器的出口，提高了變壓器動(dòng)作的快速性；②用戶可以通過(guò)投退DGA控制字來(lái)決定是否加入DGA信息判別跳閘，提高了靈活性；③DGA送出的信息同時(shí)包含了 DGA的評(píng)估結(jié)果和變壓器油的七種組份信息； ④DGA的信息在原有本體保護(hù)的CPU中實(shí)現(xiàn)，不影響本體保護(hù)功能；⑤提高了變壓器保護(hù)跳閘的準(zhǔn)確性與快速性。[0026]該智能本體保護(hù)實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)單，充分提高了變壓器保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性和快速性。

[0027]圖1為本智能本體保護(hù)實(shí)現(xiàn)方案原理圖。[0028]圖2為CPU中利用DGA信息進(jìn)行跳閘實(shí)現(xiàn)方案原理圖。
具體實(shí)施方式
[0029]
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。[0030]如圖1所示，實(shí)線部分為原有本體保護(hù)裝置的工作原理圖，本實(shí)用新型在保留了原有本體保護(hù)的回路和功能的基礎(chǔ)上，增加DGA的信息判斷部分。增加的DGA判別部分用虛線表示。[0031]所增加的部分包括，外部DGA裝置向CPU輸入DGA信息和用戶確定的DGA控制字， 該信息包含了 DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中七種組份氣體信息，通過(guò)G00SE/MMS的形式送入，經(jīng)CPU判別后輸出跳閘信號(hào)TZl和信號(hào)XHl。[0032]控制字則可使用戶選擇是否利用DGA信息參與跳閘的控制，有的話則在現(xiàn)有控制的同時(shí)還要檢測(cè)DGA信息；如果沒(méi)有的話，則僅利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)完成跳閘控制。[0033]同時(shí)，智能本體保護(hù)保留了原來(lái)的本體保護(hù)功能，若檢測(cè)出發(fā)生非電量的故障，則同時(shí)通過(guò)非電量保護(hù)信號(hào)利用繼電器進(jìn)行TZ跳閘，發(fā)出信號(hào)XH。TZ跳閘和快速TZl跳閘并聯(lián)接入跳閘回路，因此，系統(tǒng)可靠性極高。[0034]一種智能本體保護(hù)裝置的保護(hù)方法，它的具體過(guò)程為[0035]1)檢測(cè)是否有非電量保護(hù)信號(hào)，若檢測(cè)出發(fā)生非電量的故障，則通過(guò)非電量保護(hù)信號(hào)一路利用繼電器產(chǎn)生TZ跳閘信號(hào)，另一路將保護(hù)信號(hào)送給CPU，發(fā)出信號(hào)XH，然后轉(zhuǎn)入步驟4)；[0036]2) CPU檢測(cè)是否有DGA控制字信號(hào)，如果沒(méi)有，則轉(zhuǎn)入步驟1)；如果有，則轉(zhuǎn)入步驟 3)；[0037]3) CPU讀取DGA信息，該信息包含了 DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中各種組份氣體信息，CPU通過(guò)DGA信息進(jìn)行邏輯判斷，當(dāng)DGA信息包含內(nèi)部故障特征時(shí)，開(kāi)放跳閘的條件，如果此時(shí)再檢測(cè)到非電量保護(hù)信號(hào)存在，則不經(jīng)延時(shí)產(chǎn)生跳閘信號(hào)TZl和信號(hào)記錄 XH1，并轉(zhuǎn)入步驟4)；當(dāng)DGA跳閘條件開(kāi)放，但此時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到非電量保護(hù)信號(hào)時(shí)，則不跳閘，轉(zhuǎn)入步驟1)；當(dāng)DGA不具備跳閘條件開(kāi)放，則直接返回步驟1)；[0038]4)TZ跳閘信號(hào)和跳閘信號(hào)TZl并聯(lián)的形式接入跳閘回路，只要兩者中有一個(gè)出現(xiàn)，則控制跳閘操作；否則，不執(zhí)行跳閘動(dòng)作。[0039]圖2中，所述步驟3)中，CPU中對(duì)DGA信息的處理方案，輸入包括開(kāi)關(guān)量DGA評(píng)估的故障狀態(tài)；模擬量變壓器油中的七種溶解氣體組份。其中，這七種氣體組份分兩路送給兩個(gè)模塊氣體含量越限判別模塊和生成氣體變化率越限判別模塊，以此判別各項(xiàng)氣體含量是否越限和各項(xiàng)氣體變化率是否越限。兩個(gè)判別模塊生成的結(jié)果和DGA評(píng)估的故障狀態(tài)三組開(kāi)關(guān)量一起進(jìn)行“或”操作，只要其中一項(xiàng)指標(biāo)為故障，則輸出故障狀態(tài)到下一步，否則直接退出，不再進(jìn)行下一步操作。下一步時(shí)，若用戶投入了 DGA控制字，則輸出跳閘信號(hào) TZl。權(quán)利要求1. 一種智能本體保護(hù)裝置，它包括CPU和繼電器，非電量保護(hù)信號(hào)一路利用繼電器輸出TZ跳閘信號(hào)，另一路將保護(hù)信號(hào)送給CPU，CPU發(fā)出信號(hào)記錄XH，其特征是，所述CPU還增設(shè)有兩路輸入，一路為用戶確定的DGA控制字；另一路為DGA信息，該DGA信息包含了 DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中溶解的各種組份氣體信息，通過(guò)G00SE/MMS的形式送入，經(jīng)CPU 判別后輸出跳閘信號(hào)TZl和信號(hào)記錄XH1，跳閘信號(hào)TZ和TZl并聯(lián)于跳閘回路，并均用于實(shí)現(xiàn)變壓器跳閘。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能本體保護(hù)裝置，提高了跳閘的可靠性和快速性。它包括CPU和繼電器，非電量保護(hù)信號(hào)一路利用繼電器輸出TZ跳閘信號(hào)，另一路將保護(hù)信號(hào)送給CPU，CPU發(fā)出信號(hào)記錄XH，所述CPU還增設(shè)有兩路輸入，一路為用戶確定的DGA控制字；另一路為DGA信息，該DGA信息包含了DGA送出的預(yù)警信息和變壓器油中溶解的各種組份氣體信息，通過(guò)GOOSE/MMS的形式送入，經(jīng)CPU判別后輸出跳閘信號(hào)TZ1和信號(hào)記錄XH1，跳閘信號(hào)TZ和TZ1并聯(lián)于跳閘回路，并均用于實(shí)現(xiàn)變壓器跳閘。該方案引入DGA(油中溶解氣體分析)在線監(jiān)測(cè)信息來(lái)提高變壓器本體保護(hù)的可靠性和快速性，并方便事后對(duì)本體保護(hù)動(dòng)作情況的分析。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202334002SQ20112050066
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者宋小會(huì), 尹東, 易永輝, 梁經(jīng)宛, 路光輝, 逯懷東, 郭志紅, 陳玉峰 申請(qǐng)人:山東電力研究院