一种高阻抗变压器旁路开关失灵判断和解决方法与流程

本发明涉及一种高阻抗变压器旁路开关失灵判断和解决方法。

背景技术：

电力系统发展初始阶段，在系统容量较小，短路电流水平较低时，对系统发展的短路电流增大问题，一般可采用更换断路器的方式解决，但当系统容量很大，短路电流水平很高时，简单的更换断路器是无法解决短路电流水平过大问题，高阻抗变压器作为一种限制短路电流的措施，具有明显限流效果，被普遍采用。虽然高阻抗变压器具有明显的限流效果，但是由于阻抗值过大，导致高阻抗变压器在平时运行过程中损耗较大。带旁路开关的高阻抗变压器是一种特殊的变压器，在正常运行时，高阻抗变压器旁路限流电抗器通过旁路开关短接，以减少变压器损耗，在故障时刻通过断开旁路开关，使旁路限流电抗器串入故障电流回路中，从而减小短路电流。目前保护配置中将该旁路开关与部分限流电抗器与高阻抗变压器作为一个整体存在，未配置旁路开关失灵保护，主要存在以下问题。

旁路开关主要作用是将旁路电抗器短接或串入故障回路，在不配置旁路开关失灵保护的情况下，导致旁路电抗器长时间流过故障电流，烧坏电抗器，扩大事故范围。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高阻抗变压器旁路开关失灵判断和解决方法，能够为高阻抗变压器提供可靠的旁路开关失灵保护，有效保护旁路电抗器。

一种高阻抗变压器旁路开关失灵判断和解决方法，其特别之处在于，包括如下步骤：

(1)通过高阻抗变压器的保护装置采集高阻抗变压器高压侧三相电流和旁路开关分闸位置；

(2)通过采集到的高压侧三相电流与旁路开关分闸位置进行旁路开关失灵判断；

(3)当判断结果满足步骤(2)的失灵逻辑后即判断旁路开关失灵，执行失灵出口策略。

步骤(1)中旁路开关分闸位置是指旁路开关对应的辅助接点位置。

步骤(2)中进行旁路开关失灵判断具体是指：当高阻抗变压器在系统发生故障时，保护装置发分闸命令给旁路开关，旁路开关在分闸后，在故障切除后经过一定的延时旁路开关会自动合上；从旁路开关分闸开始计算到旁路开关重新合闸时，在系统故障仍未切除的情况下认为旁路开关失灵，其判据为旁路开关在分位，而且流过变压器高压侧的电流大于5倍负荷电流且持续10毫秒，则判断旁路开关失灵。

步骤(3)中失灵出口策略具体是指：无延时单次重合旁路开关，若合闸失败，再经较长延时即20毫秒后跳高阻抗变压器高压侧进线开关。

经过试用证明，本发明的方法后，可以为高阻抗变压器提供可靠的旁路开关失灵保护，从而有效保护旁路电抗器，避免了旁路电抗器长时间流过故障电流从而烧坏电抗器。

附图说明

附图1为带旁路开关的高阻抗变压器原理图；

附图2为本发明的逻辑图；

附图3为本发明实施例1带旁路开关的高阻抗变压器原理图。

具体实施方式

本发明的技术方案如下：

将高阻抗变压器高压侧电流通过保护装置模拟量采样回路输入保护装置中，将旁路开关分闸位置信号引入保护装置开关量输入回路，保护装置中cpu板卡完成对该逻辑的判断，最终完成带旁路开关高阻抗变压器旁路开关的失灵判断和相应的动作策略出口。

图1中，la、lb、lc分别为高阻抗变压器高压侧进线电流互感器，jdla、jdlb、jdlc为高阻抗变压器进行开关，pdla、pdlb、pdlc为高阻抗变压器旁路开关。正常运行时，旁路开关pdla、pdlb、pdlc闭合，短接旁路电抗器以减小高阻抗变压器损耗，在故障时刻旁路开关分闸，将部分阻抗串入故障电流回路，达到减小短路电流的目的。

图2中，a相电流到定值、b相电流到定值、c相电流到定值是指电流定值远大于负荷电流。

一种带旁路开关的高阻抗变压器旁路开关失灵判断和解决方法，包括如下步骤：

(1)将高阻抗变压器高压侧电流通过装置采样回路，采入保护装置中。

(2)将高阻抗变压器旁路开关分闸位置信号通过保护装置开关量开入回路采入保护装置中。

(3)将开入保护装置的模拟量和开关量通过图2逻辑进行旁路开关失灵判断。

(4)执行相应的动作策略。

实施例1：

如图3所示，以高阻抗变压器区外某处a相发生接地故障为例进行分析，故障前旁路断路器均处于合闸运行状态，故障发生时刻，保护装置发旁路开关分闸命令，旁路断路器a、b、c三相同时分开，将旁路电抗器串入故障回路中，到旁路开关重合的时刻为止，若故障仍未切除，此时旁路阻抗已经经历了长时间故障电流冲击，此时若发生断路器失灵未合闸成功，未能短接旁路电抗器，旁路持续流过故障电流，导致旁路电抗器烧毁，扩大故障范围。

针对上述问题，我们采用本发明后，继续以图3所示高阻抗变压器区外发生a相接地故障为例进行分析，故障前旁路开关处于合闸运行状态，故障发生时刻，保护装置发旁路开关分闸命令，旁路开关分开后将旁路电抗器串入故障回路，到旁路开关合闸时刻为止，若故障仍未切除，此时旁路阻抗已经经历了长时间故障电流冲击，此时若发生断路器合闸失灵，此时根据旁路开关失灵判据，瞬时再合一次旁路开关，若旁路开关合闸成功则再不进行任何动作，若合闸不成功，经过一定延时跳高阻抗变压器高压侧开关，在该方式处理下，可避免旁路电抗器被烧毁。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种高阻抗变压器旁路开关失灵判断和解决方法。其特点是，包括如下步骤：(1)通过高阻抗变压器的保护装置采集高阻抗变压器高压侧三相电流和旁路开关分闸位置；(2)通过采集到的高压侧三相电流与旁路开关分闸位置进行旁路开关失灵判断；(3)当判断结果满足步骤(2)的失灵逻辑后即判断旁路开关失灵，执行失灵出口策略。经过试用证明，本发明的方法后，可以为高阻抗变压器提供可靠的旁路开关失灵保护，从而有效保护旁路电抗器，避免了旁路电抗器长时间流过故障电流从而烧坏电抗器。

技术研发人员：艾绍贵;刘志远;于晓军;汪东平;颜军;李谦;张军;杨晨;安燕杰;陈昊阳;陆洪建;尹磊;张思齐;杨稼祥;徐天书;宋靖宁
受保护的技术使用者：国家电网公司;国网宁夏电力公司检修公司;国网宁夏电力公司
技术研发日：2017.08.17
技术公布日：2018.01.19