一种主变压器设备保护系统及方法与流程

本发明涉及变压器保护技术领域，尤其涉及一种主变压器设备保护系统及方法。

背景技术：

在大规模高密度的负荷中心区域，电网发展的主要矛盾是电气结构过紧及短路电流水平难以控制。电网500kv变电站主变压器一般采用中性点直接接地的方式，使其零序电抗大大降低，导致部分500kv变电站的220kv单相短路电流超过三相短路电流，甚至接近断路器的遮断容量。因此，为了限制短路电流水平，一些企业将接地方式由直接接地改为中性点经一定阻值的小电抗设备接地。

然而发明人在实现本发明的过程中发现，对于中性点加装了小电抗设备的确主变压器，主变压器中性点小电抗设备保护系统与主变压器保护系统是单独设置的，从而增加了保护室屏位设置数量，加大了变电站建设的工程投资，此外，添加的主变压器中性点小电抗设备保护系统使电缆接线数量增加，报警信息不易整合。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种主变压器设备保护系统及方法，用以解决上述现有技术中存在的问题。

本发明由如下技术方案实施：

本发明实施例提供了一种主变压器设备保护系统，包括：

主变压器、保护装置和电流回路；其中，所述保护装置包括整合在一起的主变压器保护模块和小电抗保护模块，所述电流回路包括第一电流回路和第二电流回路；所述主变压器保护模块通过所述第一电流回路与所述主变压器相连，所述小电抗保护模块通过所述第二电流回路与所述主变压器相连。

进一步地，所述系统还包括保护输入回路，所述保护输入回路中设置有小电抗保护功能投退压板，所述小电抗保护功能投退压板与所述小电抗保护模块相连，用于选择所述小电抗保护模块的保护功能。

进一步地，所述系统还包括输出回路，所述输出回路中设置有跳闸回路，所述跳闸回路与所述小电抗保护模块相连。

进一步地，所述主变压器保护模块和所述小电抗保护模块设置在同一保护屏中。

进一步地，所述主变压器保护模块保护功能包括：纵差保护、分侧差动保护和故障分量差动保护。

进一步地，所述小电抗保护模块保护功能包括：过负荷保护和过流保护。

进一步地，所述系统还包括数据收集及处理模块，所述数据收集及处理模块与所述保护装置、所述变压器进行通信连接。

进一步地，所述主变压器包括550kv高压侧、220kv中压侧和35kv低压侧。

本发明另一实施例提供了一种主变压器设备保护方法，包括：

在主变压器保护模块的第一电流回路中增加小电抗保护模块对应的第二电流回路，从而将所述主变压保护模块与所述小电抗保护模块整合在一起；通过所述主变压器保护模块和所述小电抗保护模块对所述主变压器进行保护。

进一步地，所述保护的保护功能包括：纵差保护、分侧差动保护、故障分量差动保护、过负荷保护和过流保护。

本发明的优点：

本发明实施例提供的主变压器设备保护系统及方法，所述系统包括：主变压器、保护装置和电流回路；其中，所述保护装置包括整合在一起的主变压器保护模块和小电抗保护模块，所述电流回路包括第一电流回路和第二电流回路；所述主变压器保护模块通过所述第一电流回路与所述主变压器相连，所述小电抗保护模块通过所述第二电流回路与所述主变压器相连。通过所述系统及方法，能够集中一体化的对主变压器设备进行保护，减少了保护室屏位设置数量，主变压器保护由分散变为集中，减少了电缆接线数量和投资成本。同时改善了现有技术中小电抗保护装置单套配置的弊端。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有变压器设备保护系统配制图；

图2是本发明实施例所提供的主变压器设备保护系统结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的主变压器设备保护系统配制图；

图4是本发明实施例所提供的电流回路接线图；

图5是本发明实施例所提供的输入回路接点联系图；

图6是本发明实施例所提供的输出回路接点联系图；

图7是本发明实施例所提供的主变压器设备保护方法流程示意图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

首先，对本发明实施例涉及的名词进行如下解释。

中性点小电抗，中性点小电抗一般设置在高压线路的补偿设备---高压电抗器内，高压电抗器为星形接法a、b、c三相并联，在星形接线的中性点处再串接一个小电抗，即形成高压电抗器经中性点小电抗接地。

主变压器保护，指对变电站中的主变压器设备进行的各种保护。

图1为现有技术中变压器设备保护系统配制图，如图1所示，在500kv主变压器中性点侧加装小电抗设备，小电抗成套设备单独配置了中性点小电抗测控保护装置，保护功能包括过负荷和过电流保护，主变压器保护装置不含小电抗的保护功能，主变压器保护装置和小电抗保护装置分开配置。现有技术的保护系统，增加了屏位数量、电缆接线数量和成本投资，报警信息不易整合。

下面详细介绍本发明实施例的技术方案。

图2为本发明实施例提供的主变压器设备保护系统结构示意图。如图2所示，本发明实施例提供的主变压器设备保护系统，包括：主变压器10、保护装置20和电流回路30。

保护装置20包括整合在一起的主变压器保护模块21和小电抗保护模块22，电流回路30包括第一电流回路31和第二电流回路32。主变压器保护模块21通过第一电流回路31与主变压器10相连，小电抗保护模块22通过第二电流回路32与主变压器10相连。

具体地，图3是本发明实施例所提供的变压器设备保护系统配制图，如图3所示，主变压器保护模块21和小电抗保护模块22设置在同一保护屏中，在具体实现过程中，可以根据实际情况设置多个保护屏，每个保护屏中设置对应的主变压器保护模块和小电抗保护模块，图3示出了两个保护屏的情况。

具体地，所述主变压器保护模块保护功能包括：纵差保护、分侧差动保护和故障分量差动保护。所述小电抗保护模块保护功能包括：过负荷保护和过流保护。所述主变压器包括550kv高压侧、220kv中压侧和35kv低压侧。

具体地，图4是本发明实施例所提供的电流回路接线图，如图4所示，电流回路30包括第一电流回路31和电流回路32，电流回路32中包括主变压器中性点小电抗零序电流互感器1llh电流。

可选地，图5是本发明实施例所提供的输入回路接点联系图，如图5所示，所述系统还包括保护输入回路，所述保护输入回路中设置有小电抗保护功能投退压板，所述小电抗保护功能投退压板与小电抗保护模块22相连，用于选择所述小电抗保护模块22的保护功能(过负荷保护、过流保护)，从而实现自由选择保护功能和自由投退。

可选地，图6是本发明实施例所提供的输出回路接点联系图，如图6所示，所述系统还包括输出回路，所述输出回路中设置有跳闸回路，所述跳闸回路与小电抗保护模块22相连，具备保护跳闸功能。所述跳闸回路的数量可以自由设置，本发明在此不做限制，图6示出了2路跳闸回路。

可选地，所述系统还包括数据收集及处理模块，所述数据收集及处理模块与保护装置20、变压器10进行通信连接，所述数据收集及处理模块用于对采集到的数据进行滤波、幅值计算、矢量计算、序分量计算；对采集到的数据进行防抖、延时、展宽处理和差流，制动电流的计算；根据数据处理结果，生成跳闸指令和/或保护指令。

本发明实施例提供的主变压器设备保护系统，所述系统包括：主变压器、保护装置和电流回路；其中，所述保护装置包括整合在一起的主变压器保护模块和小电抗保护模块，所述电流回路包括第一电流回路和第二电流回路；所述主变压器保护模块通过所述第一电流回路与所述主变压器相连，所述小电抗保护模块通过所述第二电流回路与所述主变压器相连。通过所述系统，能够集中一体化的对主变压器设备进行保护，减少了保护室屏位设置数量，主变压器保护由分散变为集中，减少了电缆接线数量和投资成本。同时改善了现有技术中小电抗保护装置单套配置的弊端。

图7为本发明实施例提供的主变压器设备保护方法流程图。如图7所示，本发明实施例提供的主变压器设备保护方法，包括：

s701，在主变压器保护模块的第一电流回路中增加小电抗保护模块对应的第二电流回路，从而将所述主变压保护模块与所述小电抗保护模块整合在一起。

具体地，主变压器保护模块通过第一电流回路与主变压器相连，小电抗保护模块通过第二电流回路与主变压器相连。

可选地，保护输入回路中还可以设置有小电抗保护功能投退压板，所述小电抗保护功能投退压板与小电抗保护模块相连，能够选择所述小电抗保护模块的保护功能(过负荷保护、过流保护)，从而实现自由选择保护功能和自由投退。

可选地，输出回路中还可以设置有跳闸回路，所述跳闸回路与小电抗保护模块相连，具备保护跳闸功能。

s702，通过所述主变压器保护模块和所述小电抗保护模块对所述主变压器进行保护。

具体地，所述主变压器保护模块的保护功能包括：纵差保护、分侧差动保护、故障分量差动保护；所述小电抗保护模块的保护功能包括：过负荷保护和过流保护。

本发明实施例提供的主变压器设备保护方法，所述方法包括：在主变压器保护模块的第一电流回路中增加小电抗保护模块对应的第二电流回路，从而将所述主变压保护模块与所述小电抗保护模块整合在一起。通过所述主变压器保护模块和所述小电抗保护模块对所述主变压器进行保护。通过所述方法，能够集中一体化的对主变压器设备进行保护，减少了保护室屏位设置数量，主变压器保护由分散变为集中，减少了电缆接线数量和投资成本。同时改善了现有技术中小电抗保护装置单套配置的弊端。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。