RU2772289C1 - Method for longitudinal differential protection of a transformer - Google Patents

Method for longitudinal differential protection of a transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2772289C1
RU2772289C1 RU2020142585A RU2020142585A RU2772289C1 RU 2772289 C1 RU2772289 C1 RU 2772289C1 RU 2020142585 A RU2020142585 A RU 2020142585A RU 2020142585 A RU2020142585 A RU 2020142585A RU 2772289 C1 RU2772289 C1 RU 2772289C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
voltage
mentioned
rated
parameters
Prior art date
Application number
RU2020142585A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Цяогэнь ГУ
Сяоюй ЧЖАН
Цзифэн ВЭНЬ
Хан ЛВ
Пиньхао МО
Чао Чжэн
Сяо ГУН
Чжунминь СУНЬ
Сяо ЧЭН
Original Assignee
ЭнАр ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД
ЭнАр ЭНЖИНИРИНГ КО., ЛТД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЭнАр ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД, ЭнАр ЭНЖИНИРИНГ КО., ЛТД filed Critical ЭнАр ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД
Application granted granted Critical
Publication of RU2772289C1 publication Critical patent/RU2772289C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: according to the method, the working parameters of the secondary side of longitudinal differential protection are measured in real time, the adjustment parameters of the transformer in accordance with the voltage of the transformer and the electrical parameters of the transformer are determined. The electrical parameters of the transformer include the nominal capacity of the transformer, and the adjustment parameters of the transformer include the capacity of the transformer. The adjustment parameters of the transformer and the working parameters of the secondary side of the longitudinal differential protection apparatus are compared in order to determine the presence or absence of a fault of the transformer. The nominal secondary protection current is determined based on the adjustment parameters of the transformer and the value of nominal secondary current of each side of the transformer is adjusted in the process of longitudinal differential protection.
EFFECT: increase in the degree of flexibility of longitudinal differential protection due to the increase in the value of current differential of longitudinal differential protection.
11 cl, 7 dwg

Description

Техническая областьTechnical area

[0001] Настоящее изобретение относится к технической области релейной защиты электроэнергетических систем, в частности относится к способам продольно-дифференциальной защиты трансформатора. [0001] The present invention relates to the technical field of relay protection of electric power systems, in particular relates to methods of longitudinal differential protection of a transformer.

Уровень техникиState of the art

[0002] Обычно вычисление номинального вторичного тока продольно-дифференциальной защиты трансформатора вычисляется следующим образом: [0002] Typically, the calculation of the rated secondary current of the series differential protection of a transformer is calculated as follows:

[0003]

Figure 00000001
[0003]
Figure 00000001

[0004] где[0004] where

[0005]

Figure 00000002
– это параметр паспортной таблички трансформатора: номинальная емкость;
Figure 00000003
– параметр паспортной таблички трансформатора: номинальное линейное напряжение n-ной стороны;
Figure 00000004
– расчетное значение первичного контура номинального тока n-ной стороны трансформатора;
Figure 00000005
– коэффициент трансформации токового трансформатора n-ной стороны трансформатора;
Figure 00000006
– расчетное значение вторичного номинального тока n-ной стороны трансформатора.[0005]
Figure 00000002
- this is the parameter of the nameplate of the transformer: rated capacitance;
Figure 00000003
– parameter of the nameplate of the transformer: rated line voltage of the n-th side;
Figure 00000004
- the calculated value of the primary circuit of the rated current of the n-th side of the transformer;
Figure 00000005
- transformation ratio of the current transformer of the n-th side of the transformer;
Figure 00000006
- the calculated value of the secondary rated current of the n-th side of the transformer.

[0006] По сравнению с обыкновенными трансформаторами электроэнергетических систем, последовательные трансформаторы могут иметь разное назначение и использоваться в различных рабочих условиях. Изобретатель настоящего изобретения заметил, что в настоящее время при использовании гибкой передачи электроэнергии переменным током существует достаточно большая амплитуда колебания напряжения обмотки со стороны сетки трансформатора. При чрезвычайно низком напряжении на стороне сетки трансформатора ток короткого замыкания такого трансформатора также является очень низким. В этом случае распространенный способ выявления сбоев посредством продольно-дифференциальной защиты трансформаторов сталкивается с проблемой недостаточной гибкости и часто не удовлетворяет практическим потребностям.[0006] Compared to conventional power system transformers, series transformers can be used in a variety of applications and operating conditions. The inventor of the present invention observed that at present, when flexible AC power transmission is used, there is a sufficiently large amplitude of winding voltage fluctuation on the grid side of the transformer. With an extremely low voltage on the grid side of a transformer, the short-circuit current of such a transformer is also very low. In this case, the common method of detecting faults by means of longitudinal differential protection of transformers faces the problem of insufficient flexibility and often does not satisfy practical needs.

[0007] Когда линия, на которой находится последовательный трансформатор, работает с легкой нагрузкой, и в то же время последовательный трансформатор тоже работает с легкой нагрузкой, ток, проходящий через обмотку последовательного трансформатора, является очень слабым, и напряжение на клеммах на обоих концах обмотки последовательного трансформатора также является очень низким. В этой ситуации, когда в последовательном трансформаторе происходит незначительный внутренний сбой, ток короткого замыкания очень слабый. При использовании распространенного способа вычисления вторичного номинального тока продольно-дифференциальной защиты трансформатора полученный дифференциал тока является очень низким, и, таким образом, степень гибкости реагирования продольно-дифференциальной защиты на незначительные внутренние сбои последовательного трансформатора снижается.[0007] When the line on which the series transformer is located is operating with a light load, and at the same time the series transformer is also operating with a light load, the current passing through the winding of the series transformer is very small, and the voltage at the terminals at both ends of the winding the series transformer is also very low. In this situation, when there is a slight internal failure in the series transformer, the short circuit current is very small. When using the common method of calculating the secondary current rating of the series differential protection of a transformer, the resulting current differential is very low, and thus the degree of flexibility of the response of the series differential protection to small internal failures of the series transformer is reduced.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0008] Традиционный способ продольно-дифференциальной защиты обычно включает следующие этапы: сбор рабочих параметров вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защитыв реальном времени; осуществление вычислений в соответствии с рабочими параметрами данной вторичной стороны и номинальными параметрами данного трансформатора, и определение наличия или отсутствия сбоя в данном трансформаторе.[0008] The traditional method of longitudinal differential protection usually includes the following steps: collecting the operating parameters of the secondary side of the longitudinal differential protection device in real time; performing calculations in accordance with the operating parameters of this secondary side and the ratings of this transformer, and determining whether or not there is a fault in this transformer.

[0009] На основе традиционного способа продольно-дифференциальной защиты один из вариантов осуществления настоящего изобретения раскрывает способ продольно-дифференциальной защиты трансформатора, включающий следующее: вычисление упомянутых корректировочных параметров трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, гдеупомянутые электрические параметры трансформатора включают упомянутую номинальную емкость трансформатора, а упомянутые корректировочные параметры трансформатора включают упомянутую емкость трансформатора.[0009] Based on the traditional method of longitudinal differential protection, one embodiment of the present invention discloses a method for longitudinal differential protection of a transformer, comprising the following: calculating said correction parameters of the transformer according to said voltage of the transformer and said electrical parameters of the transformer, where said electrical parameters of the transformer include said nominal transformer capacitance, and said transformer correction parameters include said transformer capacitance.

[0010] Наличие или отсутствие сбоя данного трансформатора может определяться в соответствии с рабочими параметрами вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты, полученные в реальном времени, и корректировочными параметрами, полученными описанным выше способом.[0010] The presence or absence of a failure of a given transformer may be determined in accordance with the operating parameters of the secondary side of the longitudinal differential protection device obtained in real time and the correction parameters obtained by the method described above.

[0011] Как вариант, вычисление упомянутых корректировочных параметров трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора, а также упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, включает: вычисление упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора; вычисление упомянутых корректировочных параметров в соответствии с упомянутым регулировочным коэффициентом трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора.[0011] Alternatively, calculating said transformer correction parameters according to said transformer voltage as well as said transformer electrical parameters includes: calculating said transformer adjustment factor according to said transformer voltage and said transformer electrical parameters; calculating said adjustment parameters in accordance with said adjustment factor of the transformer and said electrical parameters of the transformer.

[0012] Кроме того, упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение, при этом вычисление упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора может включать следующее: если упомянутое напряжение трансформатора больше или равно упомянутому минимальному расчетному напряжению, а также упомянутое напряжение трансформатора меньше или равно упомянутому номинальному напряжению, то в соответствии с показательной функцией отношения упомянутого напряжения трансформатора и упомянутого номинального напряжения вычисляется упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора, при этом показатель степени упомянутой показательной функции является действительным числом больше 1.[0012] In addition, the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, while the calculation of the mentioned adjustment factor of the transformer in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer may include the following: if the mentioned voltage of the transformer is greater than or equal to the mentioned minimum design voltage, and also said transformer voltage is less than or equal to said rated voltage, then in accordance with the exponential function of the ratio of said transformer voltage and said rated voltage, said transformer adjustment factor is calculated, while the exponent of said exponential function is a real number greater than 1.

[0013] Кроме того, упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение, при этом вычисление упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора может включать следующее: если упомянутое напряжение трансформатора больше или равно упомянутому минимальному расчетному напряжению, а также упомянутое напряжение трансформатора меньше или равно упомянутому номинальному напряжению, то в соответствии с показательной функцией отношения упомянутого напряжения трансформатора и упомянутого номинального напряжения вычисляется упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора, при этом показатель упомянутой показательной функции является положительным действительным числом меньше 1.[0013] In addition, the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum rated voltage, while the calculation of the mentioned adjustment factor of the transformer in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer may include the following: if the mentioned voltage of the transformer is greater than or equal to the mentioned minimum rated voltage voltage, and also said transformer voltage is less than or equal to said rated voltage, then in accordance with the exponential function of the ratio of said transformer voltage and said rated voltage, said transformer adjustment coefficient is calculated, while the indicator of said exponential function is a positive real number less than 1.

[0014] Кроме того, упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение, при этом вычисление упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора также может включать следующее: если упомянутое напряжение трансформатора больше или равно упомянутому минимальному расчетному напряжению, а также упомянутое напряжение трансформатора меньше или равно упомянутому номинальному напряжению, то в соответствии с линейной функцией отношения упомянутого напряжения трансформатора и упомянутого номинального напряжения вычисляется упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора.[0014] In addition, the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, while the calculation of the mentioned adjustment factor of the transformer in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer may also include the following: if the mentioned voltage of the transformer is greater than or equal to the mentioned minimum rated voltage, as well as said transformer voltage is less than or equal to said rated voltage, then, in accordance with the linear function of the ratio of said transformer voltage and said rated voltage, said transformer adjustment factor is calculated.

[0015] Кроме того, упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение, при этом вычисление упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, также может включать следующее: если упомянутое напряжение трансформатора больше упомянутого номинального напряжения, то упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора является постоянной величиной; если упомянутое напряжение трансформатора меньше упомянутого минимального расчетного напряжения, то упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора является постоянной величиной.[0015] In addition, said electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, while the calculation of the said adjustment factor of the transformer in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer, may also include the following: if the said voltage of the transformer is greater than the mentioned rated voltage , then the mentioned adjusting coefficient of the transformer is a constant value; if said transformer voltage is less than said minimum design voltage, then said transformer adjustment factor is a constant value.

[0016] Как вариант, данный способ также может включать следующее: в соответствии с упомянутыми корректировочными параметрами вычисляются критические значения рабочих параметров вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты, связанного с упомянутым трансформатором; сбор рабочих параметров вторичной стороны упомянутого устройства продольно-дифференциальной защиты, полученные в реальном времени; определение наличия или отсутствия сбоя упомянутого трансформатора в соответствии с упомянутыми рабочими параметрами вторичной стороны, полученными в реальном времени, и упомянутыми критическими значениями.[0016] Alternatively, this method may also include the following: in accordance with said correction parameters, critical values of the operating parameters of the secondary side of the longitudinal differential protection device associated with said transformer are calculated; collecting operating parameters of the secondary side of said longitudinal differential protection device obtained in real time; determining whether or not said transformer has failed according to said real-time operating parameters of the secondary side and said critical values.

[0017] Как вариант, в качестве упомянутого трансформатора выступает последовательный трансформатор.[0017] Alternatively, said transformer is a series transformer.

Как вариант, упомянутое напряжение трансформатора может быть фазовым напряжением обмотки со стороны сетки трансформатора, линейным напряжением обмотки со стороны сетки, фазовым напряжением обмотки со стороны клапана или линейным напряжением обмотки со стороны клапана.Alternatively, said transformer voltage may be a grid-side winding phase voltage of the transformer, a grid-side winding line-to-line voltage, a valve-side winding phase voltage, or a valve-side winding line-to-line voltage.

[0019] Как вариант, упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и номинальную емкость.[0019] Optionally, said electrical parameters of the transformer include rated voltage and rated capacitance.

[0020] Как вариант, рабочие параметры вторичной стороны могут включать дифференциальный ток, тормозной ток или тормозной порог.[0020] Alternatively, the operating parameters of the secondary side may include differential current, braking current, or braking threshold.

[0021] Как вариант, упомянутое напряжение трансформатора включает минимальное фазовое напряжение.[0021] Alternatively, said transformer voltage includes a minimum phase voltage.

[0022] Когда напряжение со стороны сетки трансформатора ниже номинального значения со стороны сетки данного трансформатора, использование описанного выше способа позволяет получить корректировочные параметры данного трансформатора в соответствии с фактическим напряжением и электрическими параметрами данного трансформатора; а затем определить наличие или отсутствие сбоя данного трансформатора в соответствии с данными корректировочными параметрами. Благодаря тому, что, когда напряжение трансформатора ниже номинального значения, корректировочные параметры ниже номинальных параметров, использование настоящего способа для выявления сбоев обладает более высокой степенью гибкости.[0022] When the voltage on the grid side of the transformer is lower than the rated value on the grid side of this transformer, using the method described above makes it possible to obtain correction parameters of this transformer in accordance with the actual voltage and electrical parameters of this transformer; and then determine the presence or absence of a failure of this transformer in accordance with these correction parameters. Due to the fact that when the voltage of the transformer is lower than the nominal value, the correction parameters are lower than the nominal parameters, the use of the present method for detecting faults has a higher degree of flexibility.

Краткое описание прилагаемых чертежейBrief description of the attached drawings

[0023] Фигура 1 представляет собой схематическое изображение технологического процесса способа продольно-дифференциальной защиты 1000 трансформатора по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0023] Figure 1 is a schematic flow diagram of a method for longitudinal differential protection 1000 of a transformer according to one embodiment of the present invention.

[0024] Фигура 1а представляет собой схематическое изображение электрической модели одного блока обмотки трансформатора.[0024] Figure 1a is a schematic representation of an electrical model of one winding unit of a transformer.

[0025] Фигура 2 представляет собой схематическое изображение кривой изменения регулировочного коэффициента.[0025] Figure 2 is a schematic representation of the adjustment coefficient change curve.

[0026] Фигура 3 представляет собой схематическое изображение кривой изменения регулировочного коэффициента.[0026] Figure 3 is a schematic representation of the adjustment coefficient change curve.

[0027] Фигура 4 представляет собой схематическое изображение кривой изменения регулировочного коэффициента.[0027] Figure 4 is a schematic representation of the adjustment coefficient change curve.

[0028] Фигура 5 представляет собой схематическое изображение технологического процесса способа продольно-дифференциальной защиты трансформатора 2000 по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0028] Figure 5 is a schematic flow diagram of a method for longitudinal differential protection of a transformer 2000 according to one embodiment of the present invention.

[0029] Фигура 6 представляет собой схематическое изображение технологического процесса способа продольно-дифференциальной защиты трансформатора 3000 по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0029] Figure 6 is a schematic flow diagram of a method for longitudinal differential protection of a transformer 3000 according to one embodiment of the present invention.

[0030] Фигура 7 представляет собой схематическое изображение технологического процесса способа продольно-дифференциальной защиты трансформатора 4000 по одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.[0030] Figure 7 is a schematic flow diagram of a method for longitudinal differential protection of a transformer 4000 according to one embodiment of the present invention.

Конкретные варианты осуществленияSpecific Embodiments

[0031] Традиционный способ продольно-дифференциальной защиты обычно включает следующие этапы: сбор рабочих параметров вторичной стороны в реальном времени; осуществление вычислений в соответствии с рабочими параметрами вторичной стороны, полученными в реальном времени, и номинальными параметрами данного трансформатора, и определение наличия или отсутствия сбоя в данном трансформаторе.[0031] The traditional method of longitudinal differential protection usually includes the following steps: collecting real-time secondary side operating parameters; performing calculations in accordance with the operating parameters of the secondary side obtained in real time and the rating parameters of this transformer, and determining whether or not there is a fault in this transformer.

[0032] Способ продольно-дифференциальной защиты трансформатора 1000, раскрытый в настоящем изобретении, основывается на традиционном способе продольно-дифференциальной защиты, и также включает: этап S110, на котором происходит вычисление корректировочных параметров данного трансформатора в соответствии с напряжением трансформатора и электрическими параметрами трансформатора.[0032] The method of longitudinal differential protection of the transformer 1000 disclosed in the present invention is based on the conventional method of longitudinal differential protection, and also includes: step S110, in which the correction parameters of this transformer are calculated in accordance with the voltage of the transformer and the electrical parameters of the transformer.

[0033] Кроме того, путем сравнения корректировочных параметров трансформатора, полученных на этапе S110, и рабочих параметров вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты можно определять наличие или отсутствие сбоя трансформатора.[0033] In addition, by comparing the transformer correction parameters obtained in step S110 and the secondary side operating parameters of the series differential protection device, the presence or absence of a transformer failure can be determined.

[0034] Как вариант, этап S110 также может включать следующие этапы.[0034] Alternatively, step S110 may also include the following steps.

[0035] Этап S110A, на котором происходит вычисление регулировочного коэффициента данного трансформатора в соответствии с напряжением трансформатора и электрическими параметрами трансформатора.[0035] Step S110A, in which the adjustment coefficient of this transformer is calculated in accordance with the voltage of the transformer and the electrical parameters of the transformer.

[0036] Этап S110B, на котором происходит вычисление корректировочных параметров данного трансформатора в соответствии с регулировочным коэффициентом трансформатора и электрическими параметрами трансформатора.[0036] Step S110B, in which the correction parameters of this transformer are calculated in accordance with the adjustment factor of the transformer and the electrical parameters of the transformer.

[0037] Кроме того, этап S110A также может включать:[0037] In addition, step S110A may also include:

[0038] Этап S110A1, на котором, если напряжение трансформатора U удовлетворяет формуле (1), то вычисление регулировочного коэффициента трансформатора K может производиться по формуле (2), где α>1.[0038] Step S110A1, in which, if the transformer voltage U satisfies the formula (1), then the calculation of the transformer adjustment factor K can be performed according to the formula (2), where α>1.

[0039] U1≤U≤Un (1)[0039] U 1 ≤U≤U n (1)

[0040] где U1 – это минимальное расчетное напряжение, а Un – номинальное напряжение. [0040] where U 1 is the minimum rated voltage and U n is the rated voltage.

[0041] K=(U/Un)α (2)[0041] K=(U/U n ) α (2)

[0042] Или этап S110A также может включать этап S110A2, на котором, если напряжение трансформатора U удовлетворяет формуле (1), то вычисление регулировочного коэффициента трансформатора K может производиться по формуле (2), где 0<α<1.[0042] Or, step S110A may also include step S110A2, in which, if the voltage of the transformer U satisfies the formula (1), then the calculation of the adjustment coefficient of the transformer K can be performed according to the formula (2), where 0<α<1.

[0043] Или этап S110A1 также может включать этап S110A3, на котором, если напряжение трансформатора U удовлетворяет формуле (1), то вычисление регулировочного коэффициента трансформатора K может производиться по формуле (3).[0043] Or, step S110A1 may also include step S110A3 in which, if the transformer voltage U satisfies formula (1), then calculation of the transformer adjustment factor K can be performed according to formula (3).

[0044]

Figure 00000007
(3),[0044]
Figure 00000007
(3)

[0045] где Kmin – это полученное значение регулировочного параметра при условии, что Up равно U1.[0045] where K min is the obtained value of the adjustment parameter, provided that U p is equal to U 1 .

[0046] Кроме того, регулировочный коэффициент K также может вычисляться с помощью линейной функции по другой формуле.[0046] In addition, the adjustment factor K may also be calculated using a linear function according to another formula.

[0047] Кроме того, на этапе S110A, если U>Un, то регулировочный коэффициент трансформатора K является постоянной величиной, например, равен 1. Если же U<U1, то регулировочный коэффициент K, вычисленный в соответствии с минимальным расчетным напряжением U1 и номинальным напряжением Un, является постоянной величиной Kmin. Кроме того, можно сделать так, чтобы Up=U1, и рассчитать постоянную величину регулировочного коэффициента трансформатора Kmin с помощью описанных выше этапов S110A1, S110A2 и S110A3.[0047] In addition, in step S110A, if U>U n , then the adjustment factor of the transformer K is a constant value, for example, equal to 1. If U<U 1 , then the adjustment factor K calculated in accordance with the minimum rated voltage U 1 and rated voltage U n is a constant K min . In addition, it is possible to make U p =U 1 and calculate the constant value of the transformer adjustment factor K min using the steps S110A1, S110A2 and S110A3 described above.

[0048] Как вариант, минимальное расчетное напряжение U1 может равняться нулю.[0048] Alternatively, the minimum design voltage U 1 may be zero.

[0049] Как вариант, способ 1000 также может включать этап S120 и этап S130A. При этом[0049] Alternatively, method 1000 may also include step S120 and step S130A. Wherein

[0050] На этапе S120 происходит сбор рабочих параметров вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты в реальном времени, соединенного с данным трансформатором.[0050] At step S120, the operating parameters of the secondary side of the real-time series differential protection device connected to this transformer are collected.

[0051] На этапе S130A определяется наличие или отсутствие сбоя данного трансформатора в соответствии с рабочими параметрами вторичной стороны, собранных в реальном времени, и корректировочными параметрами трансформатора.[0051] In step S130A, the presence or absence of a failure of this transformer is determined in accordance with the operating parameters of the secondary side collected in real time and the correction parameters of the transformer.

[0052] Кроме того, этап S130A также может включать этап S130 и этап S140.[0052] In addition, step S130A may also include step S130 and step S140.

[0053] На этапе S130 вычисляются критические значения рабочих параметров вторичной стороны в соответствии с данными корректировочными параметрами.[0053] In step S130, the critical values of the operating parameters of the secondary side are calculated in accordance with these correction parameters.

[0054] На этапе S140 определяется наличие или отсутствие сбоя трансформатора в соответствии с рабочими параметрами вторичной стороны, полученными в реальном времени, и критическими значениями рабочих параметров вторичной стороны.[0054] In step S140, the presence or absence of a transformer failure is determined in accordance with the real-time performance of the secondary side and the critical values of the performance of the secondary side.

[0055] Кроме того, этап S120 также может осуществляться перед этапом S110 или между этапами S130 и S140.[0055] In addition, step S120 may also be performed before step S110 or between steps S130 and S140.

[0056] Как вариант, в качестве трансформатора, упомянутого на этапе S110, может выступать последовательный трансформатор, и этот последовательный трансформатор может последовательно соединяться с преобразователем тока и другим оборудованием и располагаться на схеме применения.[0056] Alternatively, the transformer mentioned in step S110 may be a series transformer, and this series transformer may be connected in series with the current converter and other equipment and placed on the application circuit.

[0057] Как вариант, трансформатор, упомянутый на этапе S110, может включать один блок обмотки со стороны сетки, а также может включать по крайней мере два блока обмотки со стороны сетки. Данный трансформатор может включать один блок обмотки со стороны клапана, а также может включать по крайней мере два блока обмотки со стороны клапана.[0057] Alternatively, the transformer mentioned in step S110 may include one grid-side winding unit, and may also include at least two grid-side winding units. This transformer may include one winding unit on the valve side, and may also include at least two winding units on the valve side.

[0058] На Фигуре 1а показана принципиальная схема одного блока обмотки трансформатора, соединенного с устройством продольно-дифференциальной защиты. При этом обмотка фазы A, обмотка фазы B и обмотка фазы C могут представлять собой обмотку трансформатора со стороны сетки или обмотку со стороны клапана трансформатора. Обмотки фаз A, B и C могут располагаться как треугольником, так и звездой.[0058] Figure 1a shows a schematic diagram of one transformer winding unit connected to a series differential protection device. Here, the A-phase winding, the B-phase winding, and the C-phase winding may be a grid-side transformer winding or a transformer valve-side winding. The windings of phases A, B and C can be arranged in either delta or star.

[0059] Как вариант, напряжение трансформатора, упомянутого на этапе S110, может быть фазовым или линейным напряжением обмотки со стороны сетки трансформатора, а также может быть фазовым или линейным напряжением обмотки со сторонеы клапана трансформатора. Кроме того, напряжение трансформатора, упомянутого на этапе S110, также может быть каким-либо расчетным значением упомянутого напряжения, например: средней величиной эффективных значений фазового напряжения трех фаз или самым малым среди значений минимального фазового напряжения трех фаз и т.д.[0059] Alternatively, the voltage of the transformer mentioned in step S110 may be the phase or line voltage of the grid-side winding of the transformer, and may also be the phase or line-to-line voltage of the valve side winding of the transformer. In addition, the voltage of the transformer mentioned in step S110 may also be any calculated value of said voltage, for example: the average value of the effective values of the phase voltage of the three phases or the smallest among the values of the minimum phase voltage of the three phases, etc.

[0060] Как вариант, в качестве рабочего параметра вторичной стороны, упомянутого на этапе S110, может выступать ток вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты. Кроме того, в качестве рабочих параметров вторичной стороны также могут выступать параметры электроцепи вторичной стороны, полученные в реальном времени, которые могут использоваться для вычисления тока намотки трех фаз A, В и C данного трансформатора, например: напряжение, частота, а также цифровые величины цепи вторичной стороны. Кроме того, рабочие параметры вторичной стороны также могут включать расчетные значения каких-либо данных, связанных с обмоткой трех фаз A, В и C, полученные посредством вышеупомянутых параметров, например: дифференциальный ток, тормозной ток или тормозной порог.[0060] Alternatively, the secondary side operating parameter mentioned in step S110 may be the secondary side current of the series differential protection device. In addition, the real-time parameters of the secondary side circuit can also be used as secondary side operating parameters, which can be used to calculate the winding current of the three phases A, B and C of this transformer, for example: voltage, frequency, as well as digital values of the circuit secondary side. In addition, the operating parameters of the secondary side may also include the calculated values of any data related to the winding of the three phases A, B and C, obtained through the above parameters, for example: differential current, braking current or braking threshold.

[0061] Кроме того, критические значения рабочих параметров вторичной стороны представляют собой критические значения для выявления сбоя, вычисленные посредством вышеупомянутых рабочих параметров вторичной стороны в условиях фактического рабочего напряжения данного трансформатора. Данные критические значения вычисляются в соответствии с корректировочными параметрами данного трансформатора.[0061] In addition, the critical values of the performance of the secondary side are the critical values for detecting failure calculated by the above performance of the secondary side under the conditions of the actual operating voltage of a given transformer. These critical values are calculated according to the correction parameters of the given transformer.

[0062] Как вариант, электрические параметры трансформатора, упомянутые на этапе S110, могут включать номинальное напряжение и номинальную емкость трансформатора, номинальный ток, а также другие номинальные параметры. При этом, номинальное напряжение может быть номинальным фазовым напряжением или номинальным линейным напряжением. При этом, номинальный ток может быть номинальным фазовым током или номинальным линейным током. Номинальное напряжение и номинальный ток могут быть соответствующими электрическими параметрамиобмотки со стороны сетки, или соответствующими электрическими параметрами обмотки со стороны клапана.[0062] Alternatively, the electrical parameters of the transformer mentioned in step S110 may include the rated voltage and rated capacitance of the transformer, the rated current, as well as other rating parameters. In this case, the rated voltage can be the rated phase voltage or the rated line voltage. In this case, the rated current can be the rated phase current or the rated line current. The rated voltage and rated current can be the respective electrical ratings of the grid side winding, or the corresponding electrical ratings of the valve side winding.

[0063] Кроме того, электрические параметры трансформатора также могут включать: другие параметры трансформатора, задействованные в вычислении критических значений рабочих параметров вторичной стороны при номинальном напряжении, например, коэффициент равновесия.[0063] In addition, the electrical parameters of the transformer may also include: other parameters of the transformer involved in the calculation of the critical values of the operating parameters of the secondary side at rated voltage, for example, the balance factor.

[0064] Как вариант, корректировочными параметрами, упомянутыми на этапе S110, могут быть корректировочные значения электрических параметров трансформатора. Например, корректировочные параметры могут включать емкость трансформатора, при этом под емкостью может пониматься корректировочное значение номинальной емкости трансформатора. Кроме того, корректировочными параметрами также могут быть корректировочные значения параметров, вычисленные с помощью электрических параметров трансформатора. Например, корректировочными параметрами могут быть критические значения рабочих параметров вторичной стороны, полученные в реальном времени и упомянутые на этапе S120.[0064] Alternatively, the adjustment parameters mentioned in step S110 may be adjustment values for the electrical parameters of the transformer. For example, the correction parameters may include the capacitance of the transformer, while the capacitance may be understood as the correction value of the nominal capacitance of the transformer. In addition, the correction parameters can also be parameter correction values calculated using the electrical parameters of the transformer. For example, the correction parameters may be the critical values of the operating parameters of the secondary side obtained in real time and referred to in step S120.

[0065] Кроме того, этап S110B может включать вычисление корректировочных значений электрических параметров данного трансформатора в соответствии с регулировочным коэффициентом трансформатора и электрическими параметрами трансформатора.[0065] In addition, step S110B may include calculating correction values of the electrical parameters of this transformer in accordance with the adjustment factor of the transformer and the electrical parameters of the transformer.

[0066] Электрические параметры, задействованные в вычислениях на этапе S110, могут включать: номинальную емкость, номинальное напряжение, номинальный ток, коэффициент равновесия и другие. Также могут использоваться изначальное значение дифференциального тока и изначальное значение тормозного тока, вычисленные с помощью упомянутых выше электрических параметров.[0066] The electrical parameters involved in the calculations in step S110 may include: rated capacitance, rated voltage, rated current, balance factor, and others. The initial value of the differential current and the initial value of the braking current can also be used, calculated using the electrical parameters mentioned above.

[0067] Когда напряжение со стороны сетки трансформатора ниже номинального значения со стороны сетки данного трансформатора, использование описанного выше способа позволяет получить корректировочные параметры данного трансформатора, а также определить наличие или отсутствие сбоя данного трансформатора в соответствии с корректировочными параметрами. Благодаря тому, что данные корректировочные параметры являются более гибкими по сравнению с номинальными значениями данного трансформатора, использование данного способа позволяет повысить степень гибкости выявления сбоев.[0067] When the grid-side voltage of the transformer is lower than the nominal value of the grid-side of this transformer, using the method described above can obtain the correction parameters of this transformer, and determine the presence or absence of a failure of this transformer in accordance with the correction parameters. Due to the fact that these correction parameters are more flexible than the ratings of a given transformer, the use of this method allows a greater degree of flexibility in fault detection.

[0068] Как показано на Фигуре 5, настоящее изобретение раскрывает способ продольно-дифференциальной защиты трансформатора 2000, включающий этапы S210 и S220.[0068] As shown in Figure 5, the present invention discloses a method for longitudinal differential protection of a transformer 2000, including steps S210 and S220.

[0069] На этапе S210 происходит вычисление регулировочного коэффициента в соответствии с минимальным фазовым напряжением Up, минимальным расчетным напряжением U1 и номинальным фазовым напряжением Un обмотки последовательного трансформатора.[0069] In step S210, the adjustment factor is calculated according to the minimum phase voltage U p , the minimum design voltage U 1 , and the rated phase voltage U n of the winding of the series transformer.

[0070] На этапе S220 в процессе продольно-дифференциальной защиты в качестве емкости последовательного трансформатора, используемой для вычисления номинального вторичного тока защиты, выступает произведение номинальной емкости, указанной в параметрах на паспортной табличке последовательного трансформатора и регулировочного коэффициента емкости.[0070] In step S220, in the series differential protection process, the series transformer capacitance used to calculate the rated secondary protection current is the product of the rated capacitance specified in the series transformer nameplate parameters and the capacitance adjustment factor.

[0071] При этом, этап S210 включает этапы S210A, S210B и S210C.[0071] Here, step S210 includes steps S210A, S210B, and S210C.

[0072] На этапе S210А, если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up выше номинального фазового напряжения Un, торегулировочный коэффициент емкости принимается за 1.[0072] In step S210A, if the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is higher than the rated phase voltage U n , then the adjusting capacitance factor is taken as 1.

[0073] На этапе S210B, если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up ниже установленного минимального расчетного напряжения U1, то регулировочный коэффициент емкости принимается за Kmin; область решений минимального расчетного напряжения U1 составляет: 0<U1<Un; область решений Kmin составляет: 0<Kmin<1.[0073] In step S210B, if the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is lower than the set minimum design voltage U 1 , then the capacitance adjustment factor is taken as K min ; the area of solutions of the minimum design voltage U 1 is: 0<U 1 <U n ; the range of solutions K min is: 0<K min <1.

[0074] На этапе S210C, если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up выше установленного минимального расчетного напряжения U1 и ниже номинального фазового напряжения Un, то регулировочный коэффициент емкости линейно увеличивается по мере увеличения Up; график значения регулировочного коэффициента емкости образует прямую линию между двух точек координат, где начальной точкой координат является (U1, Kmin), а конечной точкой координат является (Un, 1).[0074] In step S210C, if the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is higher than the set minimum design voltage U 1 and lower than the rated phase voltage U n , then the adjustment capacitance factor increases linearly as U p increases; the graph of the capacitance adjustment factor value forms a straight line between two coordinate points, where the starting coordinate point is (U 1 , K min ) and the coordinate end point is (U n , 1).

[0075] В качестве фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора выступает напряжение обмотки со стороны сетки или напряжение обмотки со стороны клапана.[0075] The winding phase voltage of the series transformer is the grid-side winding voltage or the valve-side winding voltage.

[0076] Как показано на Фигуре 1а, в качестве фазового напряжения обмотки, использующегося для вычисления регулировочного коэффициента емкости продольно-дифференциальной защиты последовательного трансформатора, сначала принимается наименьшее из значений фазового напряжения трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора, а затем оно сравнивается с номинальным фазовым напряжением обмотки. В качестве фазового напряжения трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора может приниматься напряжение обмотки со стороны сетки или напряжение обмотки со стороны клапана. Принятие значения фазового напряжения трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора может происходить в тот же момент, что и вычисление текущего дифференциального тока релейного защитного устройства, а также может происходить в момент до вычисления текущего дифференциала; несмотря на то, в какой момент это происходит, необходимо гарантировать, что точка значения напряжения каждой фазы на каждой стороне находится в той же секции, что и фазовое напряжение. При сравнении фазового напряжения трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора и номинального фазового напряжения обмотки, если в качестве фазового напряжения трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора используется напряжение со стороны сетки, то фазовое напряжение трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора сравнивается с номинальным напряжением со стороны сетки последовательного трансформатора; если же в качестве фазового напряжения трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора используется напряжение со стороны клапана, то фазовое напряжение трех фаз A, B, C обмотки последовательного трансформатора сравнивается с номинальным напряжением со стороны клапана последовательного трансформатора.[0076] As shown in Figure 1a, the phase voltage of the winding used to calculate the capacitance adjustment factor of the series differential protection of the series transformer is first taken as the smallest of the phase voltage values of the three phases A, B, C of the winding of the series transformer, and then it is compared with rated winding phase voltage. The phase voltage of the three phases A, B, C of the winding of the series transformer can be taken as the voltage of the winding on the grid side or the voltage of the winding on the valve side. Acceptance of the phase voltage value of the three phases A, B, C of the winding of the series transformer can occur at the same moment as the calculation of the current differential current of the relay protective device, and can also occur at the moment before the calculation of the current differential; no matter at what point it occurs, it must be ensured that the voltage value point of each phase on each side is in the same section as the phase voltage. When comparing the phase voltage of the three phases A, B, C of the winding of a series transformer and the rated phase voltage of the winding, if the voltage from the grid side is used as the phase voltage of the three phases A, B, C of the winding of the series transformer, then the phase voltage of the three phases A, B, C of the series transformer winding is compared with the rated voltage from the grid side of the series transformer; if the phase voltage of the three phases A, B, C of the winding of the series transformer is the valve side voltage, then the phase voltage of the three phases A, B, C of the winding of the series transformer is compared with the rated voltage of the valve side of the series transformer.

[0077] Если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up выше номинального фазового напряжения Un, то регулировочный коэффициент емкости принимается за 1.[0077] If the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is higher than the rated phase voltage U n , then the capacitance adjustment factor is taken as 1.

[0078] Если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up ниже минимального расчетного напряжения U1, то в качестве регулировочного коэффициента емкости используется Kmin. Область решений минимального расчетного напряжения U1 составляет: 0<U1<Un.[0078] If the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is lower than the minimum design voltage U 1 , then K min is used as the capacitance adjustment factor. The area of solutions of the minimum design voltage U 1 is: 0<U 1 <U n .

[0079] Если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up выше минимального расчетного напряжения и ниже номинального фазового напряжения, то регулировочный коэффициент емкости линейно увеличивается по мере увеличения Up. График значений регулировочного коэффициента емкости представляет собой прямую линию, связывающую две точки координат. Начальной точкой координат является (U1, Kmin), а конечной точкой координат является (Un, 1). Фигура 2 представляет собой схематическое изображение кривой изменения регулировочного коэффициента продольно-дифференциальной защиты последовательного трансформатора.[0079] If the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is higher than the minimum design voltage and lower than the rated phase voltage, then the capacitance adjustment factor increases linearly as U p increases. The graph of capacitance adjustment coefficient values is a straight line connecting two coordinate points. The starting point of coordinates is (U 1 , K min ) and the end point of coordinates is (U n , 1). Figure 2 is a schematic representation of the adjustment factor curve of the series transformer differential protection.

[0080] При нормальной работе последовательного трансформатора минимальное фазовое напряжение обмотки Up должно быть ниже его номинального фазового напряжения Un. Таким образом, расчетное значение номинального вторичного тока каждой стороны последовательного трансформатора, отрегулированное в соответствии с настоящим изобретением, ниже расчетного значения номинального вторичного тока каждой стороны трансформатора, полученного традиционным способом, что позволяет увеличить расчетное значение дифференциала тока продольно-дифференциальной защиты и делает продольно-дифференциальную защиту более подходящей к характеристикам точек сбоев внутри и снаружи области, тем самым повышая степень гибкости продольно-дифференциальной защиты.[0080] During normal operation of a series transformer, the minimum winding phase voltage U p must be lower than its rated phase voltage U n . Therefore, the calculated value of the rated secondary current of each side of the series transformer, adjusted according to the present invention, is lower than the calculated value of the rated secondary current of each side of the transformer obtained in the traditional way, which makes it possible to increase the calculated value of the current differential of the series differential protection and make the series differential protection more suitable to the characteristics of the fault points inside and outside the area, thereby increasing the degree of flexibility of the longitudinal differential protection.

[0081] Как показано на Фигуре 6, настоящее изобретение раскрывает способ продольно-дифференциальной защиты трансформатора 3000, при этом способ 3000 включает этапы S310A, S310B, S310C и S320. При этом, этапы S310A, S310B и S320 соответствуют этапам способа 2000, имеющим те же названия, поэтому описание этих этапов здесь приводиться не будет.[0081] As shown in Figure 6, the present invention discloses a method for longitudinal differential protection of a transformer 3000, wherein method 3000 includes steps S310A, S310B, S310C, and S320. Meanwhile, steps S310A, S310B, and S320 correspond to the steps of method 2000 having the same names, so these steps will not be described here.

[0082] На этапе S310C, если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up находится в диапазоне значений между установленным минимальным расчетным напряжением U1 и номинальным фазовым напряжением паспортной таблички последовательного трансформатора Un, то кривая значений регулировочного коэффициента емкости представляет собой кривую показательной функции с кратным числом минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора kp в качестве независимой переменной, при этом зависимая переменная показательной функции является регулировочным коэффициентом емкости, а индекс показательной функции больше 1; при этом kp представляет собой отношение минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора Up и номинального фазового напряжения паспортной таблички последовательного трансформатора Un.[0082] In step S310C, if the minimum winding phase voltage of the series transformer U p is in the range between the set minimum rated voltage U 1 and the rated phase voltage of the series transformer nameplate U n , then the value curve of the adjustment capacitance factor is an exponential function curve with a multiple of the minimum phase voltage of the winding of the series transformer k p as an independent variable, while the dependent variable of the exponential function is the adjusting capacitance factor, and the index of the exponential function is greater than 1; wherein k p is the ratio of the minimum phase voltage of the winding of the series transformer U p and the nominal phase voltage of the nameplate of the series transformer U n .

[0083] Кривая изменения регулировочного коэффициента по способу 3000 показана на Фигуре 3.[0083] The adjustment factor curve of method 3000 is shown in Figure 3.

[0084] При нормальной работе последовательного трансформатора минимальное фазовое напряжение обмотки Up должно быть ниже его номинального фазового напряжения Un. Таким образом, емкость трансформатора, отрегулированная в соответствии с настоящим изобретением, ниже номинальной емкости, а расчетное значение номинального вторичного тока каждой стороны последовательного трансформатора ниже расчетного значения номинального вторичного тока каждой стороны последовательного трансформатора, вычисленного посредством номинальной емкости, что позволяет увеличить расчетное значение дифференциала тока продольно-дифференциальной защиты; при этом регулировочный коэффициент емкости и кратное значение минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора находятся в отношениях экспоненциальной зависимости, в условиях переходного состояния увеличивается скорость регулировки емкости, вычисляемая по дифференциалу последовательного трансформатора, что делает продольно-дифференциальную защиту более подходящей к характеристикам расчетных точек сбоев внутри и снаружи области, тем самым повышая степень гибкости продольно-дифференциальной защиты.[0084] During normal operation of a series transformer, the minimum winding phase voltage U p must be lower than its rated phase voltage U n . Thus, the capacitance of the transformer adjusted in accordance with the present invention is lower than the rated capacitance, and the calculated value of the rated secondary current of each side of the series transformer is lower than the calculated value of the rated secondary current of each side of the series transformer, calculated by the rated capacitance, which makes it possible to increase the calculated value of the current differential longitudinal differential protection; at the same time, the capacitance adjustment factor and the multiple of the minimum phase voltage of the series transformer winding are in an exponential relationship, under the conditions of the transient, the capacitance adjustment speed calculated from the series transformer differential increases, which makes the longitudinal-differential protection more suitable for the characteristics of the calculated fault points inside and outside the area, thereby increasing the degree of flexibility of the longitudinal differential protection.

[0085] Как показано на Фигуре 7, настоящее изобретение раскрывает способ продольно-дифференциальной защиты трансформатора 4000, при этом способ 4000 включает этапы S410A, S410B, S410C и S420. При этом, этапы S410A, S410B и S420 соответствуют этапам способа 2000, имеющим те же названия, поэтому описание этих этапов здесь приводиться не будет.[0085] As shown in Figure 7, the present invention discloses a method for longitudinal differential protection of a transformer 4000, wherein method 4000 includes steps S410A, S410B, S410C, and S420. Meanwhile, steps S410A, S410B, and S420 correspond to the steps of method 2000 having the same names, so these steps will not be described here.

[0086] На этапе S410C, если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up находится в диапазоне значений между минимальным расчетным напряжением U1 и номинальным фазовым напряжением паспортной таблички последовательного трансформатора Un, то корректировочный коэффициент емкости k вычисляется по формуле: k=kp α, при этом α находится в диапазоне 0<α<1. При этом kp представляет собой отношение минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора Up и номинального фазового напряжения последовательного трансформатора Un.[0086] In step S410C, if the minimum winding phase voltage of the series transformer U p is in the range between the minimum design voltage U 1 and the nominal phase voltage of the series transformer nameplate U n , then the capacitance correction factor k is calculated by the formula: k=k p α , while α is in the range 0<α<1. In this case, k p is the ratio of the minimum phase voltage of the winding of the series transformer U p and the rated phase voltage of the series transformer U n .

[0087] Кривая изменения регулировочного коэффициента по способу 4000 показана на Фигуре 4.[0087] The adjustment factor curve of method 4000 is shown in Figure 4.

[0088] При нормальной работе последовательного трансформатора минимальное фазовое напряжение обмотки Up должно быть ниже его номинального фазового напряжения Un. Таким образом, емкость трансформатора, отрегулированная в соответствии с настоящим изобретением, ниже номинальной емкости, а расчетное значение номинального вторичного тока каждой стороны последовательного трансформатора ниже расчетного значения номинального вторичного тока каждой стороны последовательного трансформатора, полученного посредством номинальной емкости, что позволяет увеличить расчетное значение дифференциала тока продольно-дифференциальной защиты; в то же время, когда минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора быстро меняется, амплитуда изменения регулировочного коэффициента емкости достаточно небольшая, что позволяет повысить тормозные характеристики переходного состояния продольно-дифференциальной защиты.[0088] During normal operation of a series transformer, the minimum winding phase voltage U p must be lower than its rated phase voltage U n . Thus, the capacitance of the transformer adjusted in accordance with the present invention is lower than the rated capacitance, and the calculated value of the rated secondary current of each side of the series transformer is lower than the calculated value of the rated secondary current of each side of the series transformer obtained by the rated capacitance, which makes it possible to increase the calculated value of the current differential longitudinal differential protection; at the same time, when the minimum phase voltage of the winding of the series transformer changes rapidly, the amplitude of the change in the adjusting capacitance coefficient is small enough, which can improve the braking performance of the longitudinal differential protection transient.

[0089] Настоящее изобретение также раскрывает следующие решения:[0089] The present invention also discloses the following solutions:

[0090] Решение 1 представляет собой способ продольно-дифференциальной защиты последовательного трансформатора, в котором в качестве номинальной емкости последовательного трансформатора, использующейся в процессе продольно-дифференциальной защиты для вычисления номинального вторичного тока защиты, выступает произведение номинальной емкости, указанной в параметрах на паспортной табличке последовательного трансформатора, и регулировочного коэффициента емкости; упомянутый регулировочный коэффициент емкости определяется отношением фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора и номинального фазового напряжения.[0090] Solution 1 is a series transformer series differential protection method in which the series transformer rated capacitance used in the series differential protection process to calculate the rated secondary protection current is the product of the rated capacitance specified in the parameters on the series nameplate transformer, and adjusting capacitance factor; said adjusting capacitance factor is determined by the ratio of the phase voltage of the winding of the series transformer and the rated phase voltage.

[0091] Решение 2 базируется на решении 1, при этом: если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up выше номинального фазового напряжения Un, то упомянутый регулировочный коэффициент емкости принимается за 1.[0091] Solution 2 is based on solution 1, wherein: if the minimum phase voltage of the winding of the series transformer U p is higher than the rated phase voltage U n , then the mentioned capacitance adjustment factor is taken as 1.

[0092] Решение 3 базируется на решении 1, при этом если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up ниже установленного минимального расчетного напряжения U1, то в качестве упомянутого регулировочного коэффициента емкости используется Kmin; область решений минимального расчетного напряжения U1 составляет: 0<U1<Un; область решений Kmin составляет: 0<Kmin<1.[0092] Solution 3 is based on solution 1, whereby if the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is lower than the specified minimum design voltage U 1 , then K min is used as said adjustment capacitance factor; the area of solutions of the minimum design voltage U 1 is: 0<U 1 <U n ; the range of solutions K min is: 0<K min <1.

[0093] Решение 4 базируется на решении 1, при этом если минимальное фазовое напряжение последовательного трансформатора Up выше установленного минимального расчетного напряжения U1 и ниже номинального фазового напряжения Un, то упомянутый регулировочный коэффициент емкости линейно увеличивается по мере увеличения Up; график значений регулировочного коэффициента емкости образует прямую линию между двух точек координат, где начальной точкой координат является (U1, Kmin), а конечной точкой координат является (Un, 1).[0093] Solution 4 is based on solution 1, whereby if the minimum phase voltage of the series transformer U p is higher than the set minimum rated voltage U 1 and lower than the rated phase voltage U n , then said adjustment capacitance factor increases linearly as U p increases; the graph of the capacitance adjustment coefficient values forms a straight line between two coordinate points, where the starting point of the coordinates is (U 1 , K min ) and the end point of the coordinates is (U n , 1).

[0094] Решение 5 базируется на решении 1, при этом в качестве упомянутого фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора выступает напряжение обмотки со стороны сетки или напряжение обмотки со стороны клапана.[0094] Solution 5 is based on solution 1, wherein said phase winding voltage of the series transformer is the grid-side winding voltage or the valve-side winding voltage.

[0095] Решение 6 представляет собой способ продольно-дифференциальной защиты последовательного трансформатора, при котором в качестве номинальной емкости последовательного трансформатора, использующейся в процессе продольно-дифференциальной защиты для вычисления номинального вторичного тока защиты, выступает произведение номинальной емкости, указанной в параметрах на паспортной табличке последовательного трансформатора, и регулировочного коэффициента емкости; упомянутый регулировочный коэффициент емкости определяется отношением фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора и номинального фазового напряжения, а если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up находится в диапазоне значений между установленным минимальным расчетным напряжением U1 и номинальным фазовым напряжением паспортной таблички последовательного трансформатора Un, то кривая значений корректировочного коэффициента емкости представляет собой кривую показательной функции с кратным числом минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора kp в качестве независимой переменной, при этом зависимая переменная показательной функции является регулировочным коэффициентом емкости, а индекс показательной функции больше 1; при этом kp представляет собой отношение минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора Up и установленного номинального напряжения паспортной таблички последовательного трансформатора Un.[0095] Solution 6 is a series transformer series differential protection method in which the series transformer rated capacitance used in the series differential protection process to calculate the rated secondary protection current is the product of the rated capacitance specified in the serial transformer nameplate parameters. transformer, and adjusting capacitance factor; said adjusting capacitance factor is determined by the ratio of the phase voltage of the winding of the series transformer and the rated phase voltage, and if the minimum phase voltage of the winding of the series transformer U p is in the range of values between the set minimum rated voltage U 1 and the rated phase voltage of the nameplate of the series transformer U n , then the curve values of the capacitance correction factor is an exponential function curve with a multiple of the minimum phase voltage of the series transformer winding k p as an independent variable, while the dependent variable of the exponential function is the adjusting capacitance factor, and the index of the exponential function is greater than 1; where k p is the ratio of the minimum phase voltage of the winding of the series transformer U p and the set nominal voltage of the nameplate of the series transformer U n .

[0096] Решение 7 базируется на решении 6, при этом если кратное значение минимального фазового напряжения kp ниже значения k1, то регулировочный коэффициент емкости является постоянной величиной Kmin, при этом диапазон решений Kmin составляет (0, 1), k1 представляет собой отношение минимального расчетного напряжения U1 и номинального напряжения паспортной таблички последовательного трансформатора Un, диапазон решений U1 составляет (0, Un); когда кратное значение минимального фазового напряжения kp больше 1, регулировочный коэффициент емкости является постоянным и принимается за 1.[0096] Solution 7 is based on solution 6, whereby if a multiple of the minimum phase voltage k p is lower than k 1 , then the capacitance adjustment factor is a constant value of K min , while the solution range of K min is (0, 1), k 1 is the ratio of the minimum rated voltage U 1 and the nominal voltage of the series transformer nameplate U n , the range of solutions U 1 is (0, U n ); when the multiple of the minimum phase voltage k p is greater than 1, the capacitance adjustment factor is constant and is taken as 1.

[0097] Решение 8 базируется на решении 6, при этом в качестве упомянутого фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора выступает напряжение обмотки со стороны сетки или напряжение обмотки со стороны клапана.[0097] Solution 8 is based on solution 6, wherein said phase winding voltage of the series transformer is the grid-side winding voltage or the valve-side winding voltage.

[0098] Решение 9 представляет собой способ продольно-дифференциальной защиты последовательного трансформатора, при котором в качестве номинальной емкости последовательного трансформатора, использующейся в процессе продольно-дифференциальной защиты для вычисления номинального вторичного тока защиты, выступает произведение номинальной емкости, указанной в параметрах на паспортной табличке последовательного трансформатора и регулировочного коэффициента емкости; при этом упомянутый корректировочный коэффициент емкости k нелинейно изменяется по мере изменения кратного значения минимального фазового напряжения kp, при этом kp представляет собой отношение минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора Up и номинального фазового напряжения трансформатора Un.[0098] Solution 9 is a series transformer series differential protection method in which the series transformer rated capacitance used in the series differential protection process to calculate the rated secondary protection current is the product of the rated capacitance specified in the serial transformer nameplate parameters. transformer and adjusting capacitance factor; wherein said capacitance correction factor k varies non-linearly as a multiple of the minimum phase voltage k p changes, k p being the ratio of the minimum phase voltage of the series transformer winding U p and the rated phase voltage of the transformer U n .

[0099] Решение 10 базируется на решении 6, при этом если минимальное фазовое напряжение обмотки последовательного трансформатора Up находится в диапазоне значений между минимальным расчетным напряжением U1 и номинальным фазовым напряжением паспортной таблички обмотки последовательного трансформатора Un, то корректировочный коэффициент емкости k вычисляется по формуле: k=kp α, при этом α находится в диапазоне 0<α<1.[0099] Solution 10 is based on solution 6, whereby if the minimum phase voltage of the series transformer winding U p is in the range between the minimum design voltage U 1 and the nominal phase voltage of the nameplate winding of the series transformer U n , then the capacitance correction factor k is calculated from formula: k=k p α , while α is in the range 0<α<1.

[00100] Решение 11 базируется на решении 6, при этом если кратное значение минимального фазового напряжения kp ниже значения k1, то регулировочный коэффициент емкости является постоянной величиной Kmin, при этом диапазон решений Kmin составляет (0, 1), k1 представляет собой отношение минимального расчетного напряжения U1 и номинального напряжения паспортной таблички обмотки последовательного трансформатора Un, диапазон решений U1 составляет (0, Un); когда кратное значение минимального фазового напряжения kp больше 1, регулировочный коэффициент емкости является постоянным и принимается за 1.[00100] Solution 11 is based on solution 6, whereby if a multiple of the minimum phase voltage k p is lower than k 1 , then the capacitance adjustment factor is a constant K min , and the solution range of K min is (0, 1), k 1 represents the ratio of the minimum rated voltage U 1 and the nominal voltage of the nameplate winding of the series transformer U n , the range of solutions U 1 is (0, U n ); when the multiple of the minimum phase voltage k p is greater than 1, the capacitance adjustment factor is constant and is taken as 1.

[00101] Решение 12 базируется на решении 6, при этом в качестве упомянутого минимального фазового напряжения обмотки последовательного трансформатора выступает напряжение обмотки со стороны сетки или напряжение обмотки со стороны клапана.[00101] Solution 12 is based on solution 6, wherein said minimum winding phase voltage of the series transformer is the grid-side winding voltage or the valve-side winding voltage.

Claims (29)

1. Способ продольно-дифференциальной защиты трансформатора, включающий:1. The method of longitudinal-differential protection of the transformer, including: измерение рабочих параметров вторичной стороны продольно-дифференциальной защиты в реальном времени, таких как ток вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты, напряжение, частота;measuring the operating parameters of the secondary side of the longitudinal differential protection in real time, such as the secondary side current of the longitudinal differential protection device, voltage, frequency; определение корректировочных параметров трансформатора в соответствии с напряжением трансформатора и электрическими параметрами трансформатора, при котором электрические параметры трансформатора включают номинальную емкость трансформатора, а корректировочные параметры трансформатора включают емкость трансформатора, при этом емкость представляет собой произведение номинальной емкости и регулировочного коэффициента емкости; determining transformer correction parameters according to the transformer voltage and transformer electrical parameters, wherein the transformer electrical parameters include the transformer rated capacitance and the transformer correction parameters include the transformer capacitance, wherein the capacitance is the product of the rated capacitance and the capacitance adjustment factor; сравнение корректировочных параметров трансформатора и рабочих параметров вторичной стороны устройства продольно-дифференциальной защиты для определения наличия или отсутствия сбоя трансформатора; иcomparing the correction parameters of the transformer and the operating parameters of the secondary side of the longitudinal differential protection device to determine the presence or absence of a transformer failure; and определение номинального вторичного тока защиты и регулирование в процессе продольно-дифференциальной защиты значения номинального вторичного тока каждой стороны трансформатора.determination of the rated secondary current of protection and regulation in the process of longitudinal-differential protection of the value of the rated secondary current of each side of the transformer. 2. Способ по п. 1, при котором определение упомянутых корректировочных параметров трансформатора осуществляется в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, включающий:2. The method according to claim 1, in which the determination of the said correction parameters of the transformer is carried out in accordance with the said voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer, including: определение упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора;determining said adjustment factor of the transformer according to said transformer voltage and said electrical parameters of the transformer; определение упомянутых корректировочных параметров в соответствии с упомянутым регулировочным коэффициентом трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора.determining said correction parameters in accordance with said adjustment factor of the transformer and said electrical parameters of the transformer. 3. Способ по п. 2, при котором упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение,3. The method according to claim 2, in which the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, определение упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, включая:determination of the said adjustment factor of the transformer in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer, including: если упомянутое напряжение трансформатора выше или равно упомянутому минимальному расчетному напряжению, а также упомянутое напряжение трансформатора меньше или равно упомянутому номинальному напряжению, то в соответствии с показательной функцией отношения упомянутого напряжения трансформатора и упомянутого номинального напряжения определяют упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора, при этом показатель упомянутой показательной функции является действительным числом больше 1.if said transformer voltage is higher than or equal to said minimum design voltage, and also said transformer voltage is less than or equal to said rated voltage, then in accordance with the exponential function of the ratio of the said transformer voltage and the mentioned rated voltage, the said adjustment coefficient of the transformer is determined, while the indicator of the mentioned exponential function is a real number greater than 1. 4. Способ по п. 2, при котором упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение,4. The method according to claim 2, in which the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, определение упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора происходит в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, включая:the determination of the mentioned adjustment factor of the transformer takes place in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer, including: если упомянутое напряжение трансформатора выше или равно упомянутому минимальному расчетному напряжению, а также упомянутое напряжение трансформатора меньше или равно упомянутому номинальному напряжению, то в соответствии с показательной функцией отношения упомянутого напряжения трансформатора и упомянутого номинального напряжения определяют упомянутый поправочный коэффициент трансформатора, при этом показатель степени упомянутой показательной функции является положительным действительным числом меньше 1.if the mentioned voltage of the transformer is higher than or equal to the mentioned minimum design voltage, and also the mentioned voltage of the transformer is less than or equal to the mentioned rated voltage, then in accordance with the exponential function of the ratio of the mentioned transformer voltage and the mentioned rated voltage, the mentioned correction factor of the transformer is determined, while the exponent of the mentioned exponential function is a positive real number less than 1. 5. Способ по п. 2, при котором упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение,5. The method according to claim 2, in which the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, определение упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора происходит в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, включая:the determination of the mentioned adjustment factor of the transformer takes place in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer, including: если упомянутое напряжение трансформатора выше или равно упомянутом минимальному расчетному напряжению, а также упомянутое напряжение трансформатора меньше или равно упомянутому номинальному напряжению, то в соответствии с линейной функцией отношения упомянутого напряжения трансформатора и упомянутого номинального напряжения определяют упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора.if said transformer voltage is higher than or equal to said minimum design voltage, and also said transformer voltage is less than or equal to said rated voltage, then said transformer adjustment factor is determined in accordance with a linear function of the ratio of said transformer voltage and said rated voltage. 6. Способ по п. 2, при котором упомянутые электрические параметры трансформатора включают номинальное напряжение и минимальное расчетное напряжение,6. The method according to claim 2, in which the mentioned electrical parameters of the transformer include the rated voltage and the minimum design voltage, определение упомянутого регулировочного коэффициента трансформатора происходит в соответствии с упомянутым напряжением трансформатора и упомянутыми электрическими параметрами трансформатора, включая:the determination of the mentioned adjustment factor of the transformer takes place in accordance with the mentioned voltage of the transformer and the mentioned electrical parameters of the transformer, including: если упомянутое напряжение трансформатора выше упомянутого номинального напряжения, то упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора является постоянной величиной;if said voltage of the transformer is higher than said rated voltage, then said adjustment factor of the transformer is a constant value; если упомянутое напряжение трансформатора ниже упомянутого минимального расчетного напряжения, то упомянутый регулировочный коэффициент трансформатора является постоянной величиной.if said transformer voltage is lower than said minimum design voltage, then said transformer adjustment factor is a constant value. 7. Способ по любому из пп. 1-6, также включающий следующее:7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, also including the following: определение критических значений рабочих параметров стороны второго контура устройства продольно-дифференциальной защиты, связанного с упомянутым трансформатором, в соответствии с упомянутыми корректировочными параметрами;determining the critical values of the operating parameters of the side of the second circuit of the longitudinal-differential protection device associated with the said transformer, in accordance with the mentioned correction parameters; определение наличия или отсутствия сбоя упомянутого трансформатора в соответствии с упомянутыми оперативными рабочими параметрами стороны второго контура и упомянутыми критическими значениями.determining whether or not said transformer has failed according to said secondary side operating parameters and said critical values. 8. Способ по п. 1, при котором упомянутый трансформатор является последовательным трансформатором.8. The method according to claim 1, wherein said transformer is a series transformer. 9. Способ по п. 1, при котором упомянутое напряжение трансформатора может быть фазовым напряжением обмотки на стороне сети, линейным напряжением обмотки на стороне сети, фазовым напряжением обмотки на стороне клапана или линейным напряжением обмотки на стороне клапана.9. The method of claim 1, wherein said transformer voltage may be a line-to-line voltage of a line-side winding, line-to-line voltage of a line-side winding, line-to-line voltage of a valve-side winding, or line-to-line voltage of a valve-side winding. 10. Способ по п. 7, при котором упомянутые рабочие параметры стороны второго контура включают10. The method of claim 7, wherein said secondary side operating parameters include дифференциальный ток, тормозной ток или тормозной порог.differential current, braking current or braking threshold. 11. Способ по п. 1, при котором упомянутое напряжение трансформатора является минимальным фазовым напряжением.11. The method of claim 1, wherein said transformer voltage is the minimum phase voltage.
RU2020142585A 2018-05-30 2019-05-29 Method for longitudinal differential protection of a transformer RU2772289C1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810537904.6 2018-05-30
CN201810537869.8 2018-05-30
CN201810537877.2 2018-05-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2772289C1 true RU2772289C1 (en) 2022-05-18

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502168C1 (en) * 2012-04-27 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Longitudinal differential protection device of double-winding power transformers
CN106451354A (en) * 2016-11-07 2017-02-22 上海思源弘瑞自动化有限公司 Transformer differential protection method and device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2502168C1 (en) * 2012-04-27 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Longitudinal differential protection device of double-winding power transformers
CN106451354A (en) * 2016-11-07 2017-02-22 上海思源弘瑞自动化有限公司 Transformer differential protection method and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110196370B (en) Transformer monitoring method and device
RU2540851C2 (en) Method for selection of short-circuited phase and determination of short circuit type
CA2604657C (en) An apparatus and method for compensating secondary currents used in differential protection to correct for a phase shift introduced between high voltage and low voltage transformer windings
CN110361686B (en) Multi-parameter-based fault detection method for capacitive voltage transformer
WO2014121438A1 (en) Method and apparatus for current differential protection for uhvdc transmission line
CN105467273A (en) Novel polarization criteria realization method in non-unit distance protection
CN108964110A (en) A kind of method of discrimination and system of secondary commutation failure
US8825419B2 (en) Method and device for determining an input voltage on a transforming station of a power network
CN109188181B (en) Virtual connection judgment method for neutral line of secondary circuit of power grid voltage transformer
RU2772289C1 (en) Method for longitudinal differential protection of a transformer
CN112014772B (en) Zero-fault detection method and device, storage medium and power distribution gateway
CN115280625A (en) Detecting electrical faults within a monitored area of an electrical transmission line
CN112924784A (en) Method, system and diagnosis device for judging commutation failure of direct-current power transmission system
JP2002345172A (en) Harmonic-monitoring system in power system
AU2021103407A4 (en) Method for determining radial deformation of transformer winding
CN109119972B (en) Locking method and device for preventing differential misoperation caused by CT (current transformer) disconnection of balance winding
KR102469129B1 (en) Longitudinal differential protection method for transformer
CN115663766A (en) Wind power plant outgoing line protection method considering current variation similarity
CN110350481A (en) A kind of differential protecting method of transformer, system, equipment and storage medium
TWI640786B (en) Method for monitoring capacitance value of capacitor of power system
CN112670951B (en) Method and device for judging action of apparent power proportional differential element of phase-splitting transformer
CN114895149B (en) Power distribution network disconnection fault detection method and detection terminal
CN115453265B (en) Island micro-grid fault transient protection method based on initial fault current waveform characteristics
CN114114088B (en) Nuclear power auxiliary transformer high-voltage side open-phase discrimination method and device
CN111913135B (en) Method for identifying deformation faults of transformer winding by Newton iteration method