专利名称：变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法
技术领域：
本发明涉及电力系统变压器保护技术领域，具体而言是涉及一种能够安全实现变压器正常空载合闸时不误动、空载合于匝间短路、相间短路、接地短路时能有较高的灵敏性、快速性和可靠性的非饱和区励磁电流速断保护方法。
背景技术：
变压器是电力系统的重要的设备，在电力系统中实现能量和电压的转换。因此，变压器的安全运行关系到整个电力系统的安全与稳定。目前，国内外对变压器的保护大都采用比率制动式差动保护的原理。采用这种保护方法，变压器面临的最严重问题是励磁涌流，为避免变压器空载合闸及外部短路故障切除后的励磁涌流引起误动，通常利用二次谐波制动原理或间断角原理鉴别励磁涌流。但是在利用二次谐波制动原理进行保护时，当变压器空载合闸，如果变压器饱和磁密度低，仍然可能产生误动，而利用间断角原理进行保护时，当电流互感器饱和时， 会使涌流波形变形，造成间断角消失。变压器经长线空载合闸，由于线路分布电容的影响二次谐波制动比将小于定值而发生空载合闸的误动作。另外，利用这两种原理进行保护时，变压器空载合于匝间短路时灵敏度不够高。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种使变压器在空载合闸时使变压器不发生误动，空载合于匝间短路、相间短路、接地短路时能有较高的灵敏性、快速性和可靠性的保护方法。为实现上述目的，本发明提供了一种变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其由如下步骤组成
511当变压器空载合闸时，对合闸侧的电流通过设计的短数据窗的数值滤波方法进行滤波；
512利用在非饱和区滤出的电流计算a、b、c三相电流在非饱和区的基波电流向量；
513当a、b、c三相电流在非饱和区的任一相的电流大于非饱和励磁电流速断保护定值，则说明变压器内部发生故障，瞬时出口跳闸。该方法使变压器空载合闸时不会发生误动，同时使变压器空载合于匝间短路时具有较高的灵敏度。在根据本发明的一种优选实施方式中，对合闸侧的电流采用短数据窗数值滤波算法进行滤波由如下步骤组成
Sl 对合闸侧的电流利用短数据窗的数值滤波算法主要滤出5次、25次直流为降低高次谐波用了积分滤波单元，所述短数据窗滤波的传递函数为
权利要求
1.一种变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于由如下步骤组成s11当变压器空载合闸时，对合闸侧的电流利用短数据窗的数值滤波方法进行数字滤波；s12利用在非饱和区滤出的电流计算a、b、c三相电流在非饱和区的基波电流向量；s13当a、b、c三相电流在非饱和区的任一相的电流大于非饱和励磁电流速断保护定值，则说明变压器内部发生故障，瞬时出口跳闸。
2.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于，对合间侧的电流利用短数据窗的数值滤波算法进行数字滤波由如下步骤组成Sl 对合闸侧的电流利用短数据窗的数值滤波算法主要滤出5次、25次直流为降低高次谐波用了积分滤波单元，所述短数据窗滤波的传递函数为
3.如权利要求2所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于设计的数值滤波算法的采样频率Λ=32* ·&/ ，两采样点间的角度 ;=5_625_ ,^ = -1.76384 , A为5次谐波零点的系数；纛=0_76537 , B为25次谐波零点的系数， M = 0.7821S ； N = -0 94475
4.如权利要求2所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于所述短数据窗滤波的数据窗要小于三相变压器空载合闸时的最小不饱和区N ms，所述 N为正整数。
5.如权利要求4所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于所述三相变压器空载合闸时的最小不饱和区N ms为:3ms。
6.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于计算a、b、c三相电流在非饱和区的基波电流时满足的条件是非饱和区变压器连续多点励磁电流的幅值误差和相角误差小于该变压器励磁电流幅值误差和相角误差整定值 如果
7.如权利要求6所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法,其特征在于幅值误差的取值范围为1%飞％。
8.如权利要求6所述的变压器非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于幅值误差A取值为4%，Q取值为0. 85，g取值为1. 15。
9.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于，空载合闸时非饱和区励磁电流速断保护方法是将各相连续2点同时满足幅值误差和相角误差的电流取平均值，
10.如权利要求1所述的变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，其特征在于在步骤S13中，当三相非饱和电流中任一相的电流大于非饱和励磁电流速断保护定值时，出口跳闸，说明变压器内部发生故障，计算公式为其中，m ω为a、b、c三相非饱和电流中任一相的电流，“为非饱和区励磁电流速断定值，按大于变压器空载合闸的稳态励磁电流整定，其计算公式为Jjk3b1 =KtIaan =1_5*P% -I(IW)J180 , 3 的取值为 1. 5,W2为稳态励磁电流二次值，取值范围为变压器额定电流的二次值‘的1% 10%。
全文摘要
本发明公开了一种变压器空载合闸的非饱和区励磁电流速断保护方法，当三相电流在非饱和区的任一相的电流大于非饱和励磁电流速断保护定值，出口跳闸，则说明变压器内部发生故障。本发明使变压器在空载合闸时不会发生误动，同时使变压器空载合于匝间短路时具有较高的灵敏度，变压器空载合于匝间、相间、接地短路时能够快速切除故障而不受励磁涌流的影响。
文档编号H02H7/04GK102280854SQ20111019981
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者郭光荣 申请人:重庆电力高等专科学校