一种用于500kV线路变压器组的主变保护装置和方法与流程

本发明涉及电气设备保护技术领域，尤其涉及一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置和方法。

背景技术：

现有的常规500kv主变保护装置只能接入2路500kv模拟量，如果应用于500kv采用线路变压器组同时装设500kv母线高抗接线形式，存在保护死区，存在保护误动作的风险，影响变电站的安全运行。因此需要研发一种保证变电站的稳定运行、消除了变电站运行的安全隐患，保持电网的稳定的保护装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置，用以解决常规500kv主变保护装置存在保护死区，存在保护误动作的风险的问题。

本发明提供了一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置，包括：线路变压器组装设500kv母线高抗接线；与500kv母线高抗接线相对应的第一模拟量接入模块；第二模拟量接入模块、第三模拟量接入模块；采集模块，采集模块与各模拟量接入模块相连用于采集各模拟量的电流信息；6个跳闸开关；与采集模块、各跳闸开关相连的处理模块，处理模块用于依照电流信息控制6个跳闸开关的开关操作。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护装置的6个跳闸开关包括2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护装置的6个跳闸开关中，2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关与其余4个跳闸开关可以同时进行开的操作。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护装置的采集模块包括与第一模拟量接入模块相对应的第一采集端口。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护装置的第一采集端口是can通讯口。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护装置中的电流信息包括电流差流、差流速断、比率差动的至少一种。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护装置中的各模拟量接入模块与采集模块集成在一个电路板上。

进一步的，本发明还提供了一种用于500kv线路变压器组的主变保护方法，包括：线路变压器组装设500kv母线高抗接线；接入第一模拟量、第二模拟量、第三模拟量，其中第一模拟量与500kv母线高抗接线相对应；采集各模拟量的电流信息；根据各模拟量的电流信息，控制6个跳闸开关的开或关的操作。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护方法中6个跳闸开关包括2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关，根据各模拟量的电流信息控制所述2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关和其余4个跳闸开关同时进行开的操作。

进一步的，本发明提供的用于500kv线路变压器组的主变保护方法中，电流信息包括电流差流、差流速断、比率差动的至少一种。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：本发明通过在主变保护装置原有2路模拟量的基础上，接入第3路模拟量，进而形成中断路器电流互感器绕组电流和边断路器电流互感器绕组电流，母线高抗绕组电流，这样主变保护所计算的差动电流就平衡了，有效的消除该接线形式下的保护死区，保证变电站的稳定运行、消除了变电站运行的安全隐患，保持电网的稳定。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例所提供的一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置结构示意图；

图2是是本发明实施例所提供的一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置的电路连接示意图；

图3是本发明实施例所提供的一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置的电流回路示意图；

图4是本发明实施例所提供的一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置的跳闸回路示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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它实施例，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。

实施例一

如附图1所示，本发明实施例给出一种用于500kv线路变压器组的主变保护装置，其中线路变压器组装设500kv母线高抗接线，该主变保护装置包括：与500kv母线高抗接线相对应的第一模拟量接入模块101、第二模拟量接入模块102、第三模拟量接入模块103；采集模块104，采集模块104与各模拟量接入模块相连用于采集各模拟量的电流信息；6个跳闸开关106；与采集模块104、各跳闸开关106相连的处理模块105，处理模块105用于依照电流信息控制6个跳闸开关106的开关操作。

具体的第一模拟量接入模块101、第二模拟量接入模块102、第三模拟量接入模块103分别包括串接在电路上的电流互感器，用来测量被保护设备的不同检测点的电流变化，从而发现被监测设备有无异常。具体的可以是流入和流出被保护设备的电流值的差值。其中电流互感器可以是带有气隙的d级铁芯互感器，而且进一步的在使用的过程中可以适当的增加电流互感器变比以降低短路电流倍数，这样可以有效削弱励磁涌流，减少差动回路中产生的不平衡电流，提高差动保护的灵敏度。

采集模块104分别收集不同模拟量接入模块中相应模拟量对应的检测点的电流信息，并将信息发送给处理模块105。处理模块105对电流信息进行比对，判断是否发生故障，发生故障则启动跳闸开关106。采集模块104通过设置采集端口收集电流信息，具体的500kv母线高抗接线对应的第一模拟量有相应的收集端口。相应的第二模拟量、第三模拟量也具备相应的收集端口。上述端口可以是can通讯口。其中，电流信息包括电流差流、差流速断、比率差动的至少一种。

当处理模块105逻辑运算的结果是存在内部故障时，可以控制跳闸开关106，实现断路，从而保护被保护的设备。被保护的设备是500kv线路变压器组。6个跳闸开关106，包括2个高抗侧对应的跳闸开关106和4个高压侧的跳闸开关106。在发生故障时，可以控制高抗侧对应的跳闸开关106与高压侧的跳闸开关106同时开，实现电路的双重保护。

具体的500kv线路变压器组装设500kv母线高抗接线形式时，线路的连接关系可以如图2所示。现有的常规500kv主变保护装置接入2路500kv模拟量，如果应用于500kv采用线路变压器组同时装设500kv母线高抗接线形式，存在保护死区，存在保护误动作的风险，影响变电站的安全运行，所以本实施例通过在原有2路模拟量的基础上，接入第3路模拟量，进而形成中断路器电流互感器绕组电流和边断路器电流互感器绕组电流，母线高抗绕组电流，这样主变保护所计算的差动电流就平衡了，解决了由于受变压器励磁电流、接线方式、电流互感器误差等因素的影响，在回路中形成的不平衡电流。不平衡电流的存在，可导致变压器差动保护误动，给变压器差动保护的实现带来困难。本发明实施例通过引入第3路模拟量形成三组绕组电流，平衡了差动电流，解决了当前连接方式下存在保护死区的问题。

进一步的三组电流的电流回路图如图3所示。通过三路模拟量的电流的引入进行差动计算。

更进一步的跳闸开关的设置是在原有的基础上增加2个跳闸出口，分别为用于跳开高抗跳高抗首端开关106和跳高抗首端开关106，当保护动作时，可以不仅跳开高压侧开关106，而且具备跳开高抗开关106。

更进一步的各模拟量接入模块与采集模块集成在一个电路板上。

实施例二

本发明实施例还提供了一种用于500kv线路变压器组的主变保护方法，包括：线路变压器组装设500kv母线高抗接线；接入第一模拟量、第二模拟量、第三模拟量，其中第三模拟量与500kv母线高抗接线相对应；采集各模拟量的电流信息；根据各模拟量的电流信息，控制6个跳闸开关的开或关的操作。

通过在原有2路模拟量的基础上，引入第3路模拟量，进而形成中断路器电流互感器绕组电流和边断路器电流互感器绕组电流，母线高抗绕组电流，这样主变保护所计算的差动电流就平衡了，解决了由于受变压器励磁电流、接线方式、电流互感器误差等因素的影响，在回路中形成的不平衡电流。不平衡电流的存在，可导致变压器差动保护误动，给变压器差动保护的实现带来了困难。本发明实施例通过引入第3路模拟量形成三组绕组电流，平衡了差动电流，解决了当前连接方式下存在保护死区的问题。

进一步的电流信息包括电流差流、差流速断、比率差动的至少一种。

其中，本发明实施例提供的用于500kv线路变压器组的主变保护方法中，通过判断模拟量的三组绕组电流信息，进而判断变压器组有无故障，并进一步的去开或关跳闸开关106，实现受保护设备的保护，本发明实施例提供的方法采用6个跳闸开关106，包括2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关106，根据各模拟量的电流信息控制所述2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关106和其余4个跳闸开关106同时进行开的操作。其中2个与500kv母线高抗接线相对应的跳闸开关106是基于新增的第一模拟量相应设置的，使得在高抗侧的跳闸开关106进行开的操作时，可以同时与其他的高压侧跳闸开关106同时开，其中跳闸开关106的开、关的操作分别对应的是线路的断开和闭合。通过断开电路从而实现了受保护设备的保护。

通过在常规的500kv主变保护装置中增加设置第3路模拟量，调整响应采集端口数量及跳闸开关个数，解决了当前应用于500kv采用线路变压器组同时装设500kv母线高抗接线形式，存在保护死区，存在保护误动作的风险，影响变电站的安全运行的问题，保证变电站的稳定运行、消除了变电站运行的安全隐患，保持电网的稳定的保护装置。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。