变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护方法与流程

本发明涉及变压器用有载分接油开关非电量保护技术领域，具体涉及变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护方法。

背景技术：

变压器用有载分接油开关是用于稳定负载中心电压，联络电网、调整负载潮流和改善无功分配的重要设备，其可靠运行直接关系到系统的稳定性。有载分接油开关存在单独的油室，并在油室中完成变压器分接头的切换，实现电流的转移并在绝缘油中可靠熄弧，但有载分接油开关作为变压器中在高电压和大电流下快速运行的机械部件，在负荷波动时为实现调压需频繁切换，易发生接触不良、动作不到位等故障。故障情况下持续发热或存在持续电弧的现象引起绝缘油的汽化分解，气体膨胀和上升会使绝缘油向油枕涌动，同时绝缘油质量下降，直接影响有载分接油开关的正常运行。

基于油流涌动的瓦斯保护是目前有载分接油开关广泛使用的非电量保护类型，长期的运行实践表明利用油枕连接管中绝缘油流速特征能够较好地甄别变压器用有载分接油开关的故障。但目前使用的瓦斯继电器依然延续着百年前buchholz继电器的基本原理与机械结构。机械式挡板和弹簧组成的重瓦斯检测机构仅能测量油流流速这一单一指标，当油流速超过某一数值时，瓦斯保护动作。但有载分接油开关正常运行切换情况下也会产生显著而持续的油流涌动，且负荷电流对正常切换引起的油流速有明显的影响，特别是在大容量变压器重载运行时，有载分接油开关正常运行切换情况下产生的油流速可能会大于之前适合较小容量变压器用有载分接油开关的瓦斯保护经验值，引起保护误动。仅凭流动速度这一单一指标来甄别有载分接油开关的运行状态，可能导致瓦斯保护误动作，根据工程实际运行经验及相关报道记载，已出现多起大容量变压器用有载分接油开关瓦斯保护误动的案例。

为解决有载分接油开关正常运行切换情况下瓦斯保护误动问题，有些有载分接油开关改为无励磁分接开关，但这样会使电网的电能质量下降；有些有载分接油开关按经验提升定值，但缺少相关理论且可靠性低。现在电量保护采用数字式继电器，目前流速传感器已经成熟，利用流速传感器测量油枕连接管油流速度，进而构成自适应于负荷电流的变压器用有载分接油开关的瓦斯保护成为可能。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护方法，采用流速传感器实时采集油流速信息，并引入变压器负荷电流信息，实现变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护方法，包括以下步骤：

步骤1：在变压器用有载分接油开关的油枕连接管中装设油流速传感器，在变压器套管出线口装设电流互感器，并将油流速信息和负荷电流信息实时传递给瓦斯继电器；

步骤2：判断接收到的油流速大小，若油流速大于瓦斯保护启动值vop，则瓦斯继电器启动，进入下一步；

该步骤中，瓦斯保护启动值为0.5m/s，以保证高灵敏度启动；

步骤3：根据接收到的变压器负荷电流信息确定瓦斯继电器动作门槛值vset，若油流速大于瓦斯继电器动作门槛值vset，则瓦斯继电器动作；否则，返回到步骤2；

该步骤中，瓦斯继电器动作门槛值的确定方法如下：

vset＝krev

其中，v为有载分接油开关切换电流为接收到的变压器负荷电流时油枕连接管内的最大油流速；kre为可靠系数，取1.2。

和现有技术相比较，本发明具备如下优点：

本发明方法瓦斯继电器保护动作值自适应于变压器负荷电流，考虑到变压器负荷电流大小对油流速的影响，通过引入负荷电流信息躲过有载分接油开关正常运行切换情况下的油流速，避免瓦斯保护因正常切换引起的油流涌动而误动作。

附图说明

图1是实现本发明方法的流程图。

图2是目前的瓦斯保护方法示意图。

图3是本发明的自适应瓦斯保护方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明为一种变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护方法，包括以下步骤：

步骤1：在变压器用有载分接油开关的油枕连接管中装设油流速传感器，在变压器套管出线口装设电流互感器，并将油流速信息和变压器负荷电流信息实时传递给瓦斯继电器；

步骤2：判断接收到的油流速大小，若油流速大于瓦斯保护启动值vop，则瓦斯继电器启动，进入下一步；

该步骤中，瓦斯保护启动值为0.5m/s，以保证高灵敏度启动；

步骤3：根据接收到的变压器负荷电流信息确定瓦斯继电器动作门槛值vset，若油流速大于瓦斯继电器动作门槛值vset，则瓦斯继电器动作；否则，返回到步骤2；

该步骤中，瓦斯继电器动作门槛值的确定方法如下：

vset＝krev

其中，v为有载分接油开关切换电流为接收到的变压器负荷电流时油枕连接管内的最大油流速；kre为可靠系数，取1.2。

如图2所示，是目前的瓦斯保护方法示意图。有载分接油开关的主要结构包括有载分接油开关的单独油室1，油室中装有切换开关，负责电流切换；设置在有载分接油开关单独油室1下部的分接选择器2，负责选择分接头，不在有载分接油开关的保护范围中；有载分接油开关的单独油室1通过油枕连接管3连接到开关储油柜4。目前的瓦斯保护方法依靠机械式瓦斯继电器5-1，安装在油枕连接管上，当油枕连接管内的油流速瞬时值大于保护经验值时，继电器动作。目前的瓦斯保护仅依靠油流速信息，且为机械式瓦斯继电器，只能有一个保护定值。但有载分接油开关切换的负荷电流对油流速影响较大，对于大容量变压器重载运行时有载分接油开关正常切换情况下，由于切换的负荷电流较大，从而油流速较大，且机械式瓦斯继电器保护定值为以往经验值，易造成瓦斯保护误动作。

如图3所示为本发明的自适应瓦斯保护方法示意图。有载分接油开关的主要结构包括有载分接油开关的单独油室1，油室中装有切换开关，负责电流切换；设置在有载分接油开关单独油室1下部的分接选择器2，负责选择分接头，不在有载分接油开关的保护范围中；有载分接油开关的单独油室1通过油枕连接管3连接到开关储油柜4。本发明的自适应瓦斯保护方法通过安装在油枕连接管3中的流速传感器5-2获得油流速信息，并传递给瓦斯继电器，瓦斯继电器同时接受到变压器负荷电流信息，综合信息判别故障。本发明方法在油枕连接管中安装流速传感器，并引入负荷电流信息，以躲过有载分接油开关正常切换时的油流速，避免瓦斯保护因正常切换引起的油流涌动而误动作。

技术特征：

技术总结
变压器用有载分接油开关的自适应瓦斯保护方法，瓦斯继电器保护动作值自适应于变压器负荷电流；在油枕连接管中装设油流速传感器，在变压器套管出线口装设电流互感器，并将油油流速信息和负荷电流信息实时传递给瓦斯继电器；实时判断油流速大小，若油流速大于瓦斯保护启动值，则保护启动，在保护启动后，根据负荷电流信息确定保护动作门槛值值，若油流速大于该动作门槛值，瓦斯继电器动作；否则进行下一轮流速信息判断；本发明方法考虑到负荷电流大小对油流速的影响，通过引入负荷电流信息躲过有载分接油开关正常运行切换情况下的油流速，避免瓦斯保护因正常切换引起的油流涌动而误动作。

技术研发人员：郝治国;张娅;姚绍勇;司佳楠;顾翼南;张保会;丁国成;王刘芳;吴兴旺;杨海涛;尹睿涵;张晨晨;张竹;田宇;陈庆涛;谢佳
受保护的技术使用者：西安交通大学;国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2019.02.21
技术公布日：2019.04.16