本發(fā)明涉及變壓器保護(hù)，更具體地，涉及一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法以及一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

1、電力變壓器在運(yùn)行的過(guò)程中不可避免地要承受線路故障而引發(fā)的短路事故。事故發(fā)生時(shí)，變壓器要承受額定電流幾倍到幾十倍的短路故障電流，由故障電流引發(fā)的巨大機(jī)械力和熱效應(yīng)對(duì)于電力變壓器是嚴(yán)苛的考驗(yàn)。如果變壓器無(wú)法承受短路故障電流而導(dǎo)致變壓器損壞或引發(fā)變壓器爆炸起火，直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失都將十分巨大。由于變壓器承受短路能力直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)主要大容量試驗(yàn)室均開(kāi)展電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)，以驗(yàn)證電力變壓器承受短路能力。

2、目前采用的普遍試驗(yàn)方法是將變壓器的二次側(cè)短路，在一次側(cè)施加額定電壓，電壓施加時(shí)間根據(jù)變壓器容量不同主要有250ms和500ms兩種，個(gè)別也有1000ms的要求。因各種變壓器短路阻抗的大小不同，試驗(yàn)時(shí)變壓器繞組流經(jīng)比額定電流大幾倍到幾十倍不等的電流。此時(shí)變壓器承受了巨大的能量，一旦變壓器無(wú)法承受而發(fā)生損壞及其容易導(dǎo)致變壓器燃燒爆炸，不僅給變壓器生產(chǎn)廠家和試驗(yàn)室造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失而且有嚴(yán)重的安全隱患。由于目前普遍采用的試驗(yàn)方法是施加固定時(shí)間的電壓，即使變壓器在試驗(yàn)過(guò)程中途就已經(jīng)嚴(yán)重?fù)p壞，電壓施加也不停止，導(dǎo)致引發(fā)的損壞和破壞將進(jìn)一步加劇。

3、目前電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)過(guò)程只是以被試變壓器的電流作為保護(hù)參量。這種單參量保護(hù)無(wú)法發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中因?yàn)槔@組變形而導(dǎo)致的阻抗變化，無(wú)法在出現(xiàn)嚴(yán)重故障的中早期就跳閘終止試驗(yàn)。

4、因此，亟需一種新的技術(shù)方案以解決上述技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

2、第一方面，本發(fā)明提出了一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，包括：

3、獲取電力變壓器的試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流；

4、輸入保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)；

5、響應(yīng)于保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行計(jì)算，以在試驗(yàn)電流超出預(yù)設(shè)電流閾值和/或電力變壓器的阻抗值超出預(yù)設(shè)阻抗閾值時(shí)，輸出跳閘信號(hào)以終止對(duì)電力變壓器的試驗(yàn)，其中，電力變壓器的阻抗值根據(jù)試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓獲得。

6、可選地，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：

7、去除試驗(yàn)電流中的非對(duì)稱分量。

8、可選地，去除試驗(yàn)電流中的非對(duì)稱分量，包括：

9、計(jì)算試驗(yàn)電流的三個(gè)相鄰的正負(fù)峰值中兩個(gè)同向峰值的平均值；

10、計(jì)算三個(gè)相鄰的正負(fù)峰值中除兩個(gè)同向峰值之外的另一峰值與平均值的差值，以獲得電流有效值。

11、可選地，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：

12、基于試驗(yàn)電壓的兩個(gè)相鄰的正負(fù)峰值，計(jì)算電壓有效值；

13、電力變壓器的阻抗值通過(guò)以下方式獲得：

14、將電壓有效值除以電流有效值，以獲得阻抗值。

15、可選地，方法還包括：

16、顯示用戶界面，其中，用戶界面用于顯示預(yù)設(shè)電流閾值和預(yù)設(shè)阻抗閾值，還用于顯示電力變壓器的試驗(yàn)情況。

17、可選地，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：

18、每半個(gè)周期計(jì)算一次電流有效值和阻抗值。

19、可選地，方法還包括：

20、利用32位高速微處理器對(duì)對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行計(jì)算處理。

21、第二方面，還提出了一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)裝置，包括：

22、電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路；

23、試驗(yàn)電路保護(hù)裝置，與電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路電連接；

24、試驗(yàn)電路保護(hù)裝置用于獲取電力變壓器的試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流，以及響應(yīng)于電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路輸出的保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以在試驗(yàn)電流超出預(yù)設(shè)電流閾值和/或電力變壓器的阻抗值超出預(yù)設(shè)阻抗閾值時(shí)，輸出跳閘信號(hào)以終止對(duì)電力變壓器的試驗(yàn)，其中，電力變壓器的阻抗值根據(jù)試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓獲得。

25、可選地，電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路包括：

26、電流互感器，與被試驗(yàn)的電力變壓器電連接，電流互感器用于向試驗(yàn)電路保護(hù)裝置傳輸試驗(yàn)電流；

27、電壓互感器，與被試驗(yàn)的電力變壓器電連接，電壓互感器用于向試驗(yàn)電路保護(hù)裝置傳輸試驗(yàn)電壓；

28、斷路器，與試驗(yàn)電路保護(hù)裝置電連接，斷路器用于響應(yīng)于來(lái)自試驗(yàn)電路保護(hù)裝置的跳閘信號(hào)斷開(kāi)。

29、可選地，試驗(yàn)電路保護(hù)裝置，包括：

30、微處理器；

31、信號(hào)調(diào)理電路，一端與電流互感器和電壓互感器電連接，另一端與微處理器電連接，信號(hào)調(diào)理電路用于將試驗(yàn)電流和試驗(yàn)電壓所對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳輸給微處理器；

32、開(kāi)關(guān)量輸入電路，一端與電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路電連接，另一端與微處理器電連接，開(kāi)關(guān)量輸入電路用于將保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)輸入至微處理器，以啟動(dòng)微處理器，使得微處理器對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行計(jì)算處理；

33、開(kāi)關(guān)量輸出電路，一端與電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路電連接，另一端與微處理器電連接，開(kāi)關(guān)量輸出電路用于將微處理器輸出的跳閘信號(hào)傳輸給斷路器，以控制電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路斷路；

34、通訊接口電路，與微處理器電連接，通訊接口電路用于實(shí)現(xiàn)微處理器與計(jì)算機(jī)設(shè)備的通訊連接，其中，計(jì)算機(jī)設(shè)備用于向微處理器輸入控制參數(shù)；

35、顯示及鍵盤輸入電路，與微處理器電連接，顯示及鍵盤輸入電路用于響應(yīng)于用戶的操作指令向微處理器中輸入預(yù)設(shè)電流閾值和預(yù)設(shè)阻抗閾值，還用于顯示電力變壓器的試驗(yàn)情況。

36、根據(jù)上述技術(shù)方案，首先獲取電力變壓器的試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流，同時(shí)輸入保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)，響應(yīng)于保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以在試驗(yàn)電流超出預(yù)設(shè)電流閾值和/或電力變壓器的阻抗值超出預(yù)設(shè)阻抗閾值時(shí)，輸出跳閘信號(hào)以終止對(duì)電力變壓器的試驗(yàn)。由此，可以對(duì)采集到的試驗(yàn)電流和電壓進(jìn)行快速實(shí)時(shí)計(jì)算處理，根據(jù)電流和電壓計(jì)算得到被試驗(yàn)變壓器的阻抗值，并對(duì)電流、電壓、阻抗進(jìn)行綜合判斷，快速發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中的異常，可以在故障進(jìn)一步惡化前發(fā)出跳閘斷電信號(hào)而終止試驗(yàn)，而不是一直等到預(yù)設(shè)的試驗(yàn)時(shí)間后才跳閘斷電。本發(fā)明不僅可以減少試驗(yàn)失敗而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，而且大大提高了試驗(yàn)的安全性。

37、本發(fā)明的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

技術(shù)特征：

1.一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，所述針對(duì)所述試驗(yàn)電壓和所述試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：

3.如權(quán)利要求2所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，所述去除所述試驗(yàn)電流中的非對(duì)稱分量，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，所述針對(duì)所述試驗(yàn)電壓和所述試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：

5.如權(quán)利要求1所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，所述方法還包括：

6.如權(quán)利要求4所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，所述針對(duì)所述試驗(yàn)電壓和所述試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：

7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括：

9.如權(quán)利要求8所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)電路包括：

10.如權(quán)利要求9所述的電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)電路保護(hù)裝置，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種電力變壓器承受短路能力試驗(yàn)保護(hù)方法試驗(yàn)裝置，涉及變壓器保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，方法包括：獲取電力變壓器的試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流；輸入保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)；響應(yīng)于保護(hù)啟動(dòng)信號(hào)，針對(duì)試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以在試驗(yàn)電流超出預(yù)設(shè)電流閾值和/或電力變壓器的阻抗值超出預(yù)設(shè)阻抗閾值時(shí)，輸出跳閘信號(hào)以終止對(duì)電力變壓器的試驗(yàn)。由此，可以對(duì)電流、電壓、阻抗進(jìn)行綜合判斷，快速發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中的異常，可以在故障進(jìn)一步惡化前發(fā)出跳閘斷電信號(hào)而終止試驗(yàn)，而不是一直等到預(yù)設(shè)的試驗(yàn)時(shí)間后才跳閘斷電。不僅可以減少試驗(yàn)失敗而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，而且大大提高了試驗(yàn)的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：關(guān)慶罡,杜建嵩,陳星,李瑋,付瑤,劉一博,杜學(xué)奇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：沈陽(yáng)變壓器研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2