專利名稱：移相變壓器和移相變壓器的保護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移相變壓器和移相變壓器的保護系統(tǒng)，上述移相變壓器包括一接入電力系統(tǒng)中使電力系統(tǒng)的電壓相位或使電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值二者偏移的變壓器，和一用來向上述前一變壓器提供電壓以對相位偏移進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器。
在常規(guī)電力變壓器中，通常內(nèi)部故障是根據(jù)變壓器每一繞組的差動電流來檢測的且根據(jù)上述電流檢測的結(jié)果對電力變壓器進行保護。
此外，在電力變壓器接入時當變壓器鐵芯達到磁飽和時產(chǎn)生涌流。由于上述涌流也被作為差動電流檢測出來，結(jié)果就需要用某種方法或其他措施來區(qū)別內(nèi)部故障和鐵芯磁飽和。
鐵芯磁飽和等的差動電流通常由簡單極性特點的半波波形構(gòu)成。而且由于鐵芯磁飽和等的差動電流包括許多二次諧波分量，因而可根據(jù)二次諧波分量來判斷內(nèi)部故障和鐵芯磁飽和。
此外，在諸如負荷率控制變壓器中，在通過改變變壓器抽頭繞組的抽頭來調(diào)節(jié)輸出側(cè)的電壓值的情況下，由于抽頭繞組的匝數(shù)隨著操作抽頭而改變，因而難以利用電流值實現(xiàn)匝數(shù)執(zhí)行(turn num-ber execution)，因而不可能采用上述利用差動電流的方法。
一般地，在具有抽頭繞組的變壓器中，它采用電流相位比較系統(tǒng)，例如在《日立評論》Hitachi Review第56卷第3期第13-18頁發(fā)表的論文“500kV系統(tǒng)繼電保護設(shè)備”中所介紹的。
在上述電流相位比較系統(tǒng)中使用電流繼電器，且利用該電流繼電器對內(nèi)部故障根據(jù)電流比值IE/IT(IE調(diào)節(jié)繞組電流；IT抽頭繞組電流)和相位進行檢測。此電流繼電器的特性如圖2所示。
即，圖2表示利用電流比IE/IT的繼電器電流特性。在圖2中，標志○表示正常工況或外部故障，標志◎表示另一正常工況或另一外部故障，標志□表示一內(nèi)部故障(第一)而標志△表示另一內(nèi)部故障(第二)，而η表示用來判別正常工況、外部故障和內(nèi)部故障的判別比(閾值)。
一般地，由于抽頭繞組為低壓側(cè)因而抽頭繞組電流IT大于調(diào)節(jié)繞組電流IE，在正常工況下電流比IE/IT小于1且基本相當于匝數(shù)比。但是，在內(nèi)部故障工況下，由于故障電流的影響電流比IE/IT與正常工況相比變?yōu)榭杀容^的較大值。
利用上述特性，當電流比IE/IT超過預(yù)定值時，就判別為變壓器內(nèi)部故障。在圖2所示舉例中，沒有利用相位信息，不過除了電流比IE/IT外還可利用相位信息。
在上述利用電流繼電器的常規(guī)技術(shù)中，可通過利用調(diào)節(jié)繞組電流IE和抽頭繞組電流IT間的電流比IE/IT來檢測內(nèi)部故障。
在此，如圖3所示，移相變壓器具有與電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組和帶有抽頭部件的抽頭繞組并用來向串聯(lián)變壓器的勵磁繞組提供預(yù)定電壓，且此移相變壓器還有三角形連接的穩(wěn)定繞組以限制三次諧波分量。
在圖3中，表示了一移相變壓器系統(tǒng)，該變壓器包括與電力系統(tǒng)1和2串聯(lián)的串聯(lián)變壓器3，與電力系統(tǒng)1和2并聯(lián)的調(diào)節(jié)變壓器4，以及串聯(lián)變壓器3和調(diào)節(jié)變壓器4與之相連的電力系統(tǒng)1的輸電線1a，1b和1c和電力系統(tǒng)2的輸電線2a，2b和2c。
串聯(lián)變壓器3包括與電力系統(tǒng)1的輸電線1a，1b和1c和電力系統(tǒng)2的輸電線2a，2b和2c相串連的串聯(lián)繞組31a，31b和31c，用來向串聯(lián)繞組31a，31b和31c提供電壓的勵磁繞組32a，32b和32c，以及串聯(lián)繞組31a，31b和31c和勵磁繞組32a，32b和32c繞在其上的鐵芯(圖中未示出)。
調(diào)節(jié)變壓器4包括與電力系統(tǒng)1和2并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組41a，41b和41c，用來向串聯(lián)變壓器3的勵磁繞組32a，32b和32c提供預(yù)定電壓的抽頭繞組42a，42b和42c，接成三角形的穩(wěn)定繞組43a，43b和43c，以及調(diào)節(jié)繞組41a，41b和41c和抽頭繞組42a，42b和42c繞在其上的鐵芯(圖中未示出)。在此，每個后綴字母a，b，c分別表示a相、b相和c相。
在上述繞組結(jié)構(gòu)情形下，在根據(jù)上述常規(guī)技術(shù)的電流比較方法中，由于該方法僅利用調(diào)節(jié)繞組41a，41b和41c和抽頭繞組42a，42b和42c兩繞組的電流信息，就會出現(xiàn)無法明確判斷出變壓器出現(xiàn)了內(nèi)部故障或出現(xiàn)了外部故障的狀態(tài)。
考慮到上述問題而產(chǎn)生了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供其中通過克服上述常規(guī)技術(shù)中的不利之處而即使在除了抽頭繞組和調(diào)節(jié)繞組外還有第三個繞組的移相變壓器中也能夠確切地檢測出內(nèi)部故障的移相變壓器和移相變壓器的保護系統(tǒng)。
為解決上述常規(guī)技術(shù)中的問題，在根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器中，采用了關(guān)于包括構(gòu)成調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組、抽頭繞組和穩(wěn)定繞組的所有繞組的電流信息。
換言之，在根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器中，至少采用電流比(IE+IV)/IT(IE調(diào)節(jié)繞組電流，IV穩(wěn)定繞組電流，IE+IV差動繞組電流，IT抽頭繞組電流)，或者在上述電流比大于伴隨有鐵芯磁飽和的系統(tǒng)故障的電流比時采用，因而無論抽頭元件安裝在何處只有內(nèi)部故障能夠被確定地檢測出。
根據(jù)本發(fā)明，移相變壓器包括一電力系統(tǒng)，接入電力系統(tǒng)用來使電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器，用來提供對第一變壓器進行相位調(diào)節(jié)的電壓的調(diào)節(jié)變壓器，調(diào)節(jié)變壓器具有與電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組。
移相變壓器還包括用來根據(jù)調(diào)節(jié)變壓器穩(wěn)定繞組的電流和調(diào)節(jié)變壓器調(diào)節(jié)繞組的電流來判斷調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障的保護裝置，從而可使移相變壓器得到保護。
根據(jù)本發(fā)明，一種保護移相變壓器的方法，其中調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況的存在是通過關(guān)于用來構(gòu)成調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組、抽頭繞組、和穩(wěn)定繞組的電流信息來判斷的，從而使移相變壓器得到了保護。
根據(jù)本發(fā)明，一種保護移相變壓器的方法，移相變壓器包括一電力系統(tǒng)，接入電力系統(tǒng)用來使電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器，用來提供對第一變壓器進行相位調(diào)節(jié)的電壓的調(diào)節(jié)變壓器，調(diào)節(jié)變壓器具有與電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組。
調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況的存在是通過調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組的電流、調(diào)節(jié)變壓器的抽頭繞組的電流、和調(diào)節(jié)變壓器的穩(wěn)定繞組的電流來判斷的，從而使移相變壓器得到了保護。
下面將具體地解釋根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器的運行。
圖4是正常工況下流入調(diào)節(jié)變壓器a相每一繞組的電流分布示意圖。
該圖中虛線箭頭表示負荷電流分量的流動。在該圖中，41a表示調(diào)節(jié)繞組，42a表示抽頭繞組，43a表示穩(wěn)定繞組。
IE，IT和IV分別表示調(diào)節(jié)繞組41a，抽頭繞組42a和穩(wěn)定繞組43a的電流。IE1，IT1和IV1分別表示調(diào)節(jié)繞組41a，抽頭繞組42a和穩(wěn)定繞組43a的負荷電流分量。51a，52a和53a分別表示用來檢測電流IE，IT和IV的電流互感器。
正如已知的，在正常工況期間由調(diào)節(jié)繞組電流IE產(chǎn)生的磁勢被抽頭繞組電流IT和穩(wěn)定繞組電流IV抵消。
但是由于穩(wěn)定繞組連接成三角形并不形成負載，作為穩(wěn)定繞組電流IV它僅能檢測出在三角形連接內(nèi)環(huán)流的極小電流分量(≈0)。
相應(yīng)地，每一常規(guī)技術(shù)使用的電流比IE/IT和根據(jù)本發(fā)明得到的電流比(IE+IV)/IT具有基本相等的值，為調(diào)節(jié)繞組和抽頭繞組間的匝數(shù)比。
圖5是內(nèi)部故障工況期間流入調(diào)節(jié)變壓器每一繞組的電流分布示意圖。
在該圖中，實線箭頭標志表示包括在每一繞組電流中的故障電流分量IEf，ITF和IVF，虛線箭頭標志表示負荷電流分量IE1，IT1和IV1。IF表示故障電流。在該圖中，與圖4中表示的部件相同者的參考號也相同。
在諸如短路等內(nèi)部故障工況下，可認為除了負荷電流分量IE1，IT1和IV1外故障電流分量IEF，ITF和IVF流入調(diào)節(jié)繞組41a，抽頭繞組42a和穩(wěn)定繞組43a用來抵消由故障電流IF產(chǎn)生的磁勢。
一般地說如圖所示故障電流分量大于負荷電流分量，每一調(diào)節(jié)繞組電流IE，抽頭繞組電流IT和穩(wěn)定繞組電流IV具有相同的基本相位且相對于故障電流IF為負相位。
此外，無論匝數(shù)比多少每一調(diào)節(jié)繞組電流IE，抽頭繞組電流IT與正常工況時的值相比都較大且與正常工況相比非常大的環(huán)流電流IV流入穩(wěn)定繞組。
相應(yīng)地，每一常規(guī)技術(shù)使用的電流比IE/IT和由本發(fā)明得到的電流比(IE+IV)/IT與正常工況相比增大，此外由于調(diào)節(jié)繞組電流IE和穩(wěn)定繞組電流IV基本相位為正，所以進而電流比(IE+IT)/IT的值增大。
圖6為表示在外部故障期間流入調(diào)節(jié)變壓器每一繞組的電流分布的示意圖。
在該圖中，實線箭頭標志表示包括在每一繞組電流中的故障電流分量ITF和IVF，虛線箭頭標志表示負荷電流分量IE1，IT1和IV1。在該圖中，與圖4和圖5中表示的部件相同者的參考號也相同。
在外部故障工況下，可認為除了負荷電流分量IE1，IT1和IV1外故障電流分量ITF和IVF流入調(diào)節(jié)繞組41a，抽頭繞組42a和穩(wěn)定繞組43a用來抵消由故障電流IF產(chǎn)生的磁勢。
在此情況下，與正常工況類似，電流分布變?yōu)槌轭^繞組電流IT和穩(wěn)定繞組電流IV抵消由調(diào)節(jié)繞組電流IE產(chǎn)生的磁勢。與正常工況相比其不同處是流入穩(wěn)定繞組環(huán)流電流IV具有不可忽略的值。
相應(yīng)地，常規(guī)技術(shù)中利用的電流比IE/IT的值大于匝數(shù)比，且存在電流比的值變?yōu)榛九c內(nèi)部故障時相同的可能。
但是，在由本發(fā)明得到的電流比(IE+IV)/IT的情況下，利用的調(diào)節(jié)繞組電流IE的相位和穩(wěn)定繞組電流IV的相位基本為負相位，因而匝數(shù)比與正常工況相比大但與內(nèi)部故障工況匝數(shù)比相比肯定要小。
結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，在適當?shù)馗鶕?jù)電流比設(shè)定判斷值后，可肯定地檢測出內(nèi)部故障。此外，當在上述應(yīng)用中加入相位信息后，可肯定地檢測出內(nèi)部故障工況。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器一實施例的系統(tǒng)圖。
圖2是表示在常規(guī)電流相位比較系統(tǒng)中使用的電流比較繼電器的特性圖。
圖3是一般移相變壓器的系統(tǒng)圖。
圖4是表示在正常工況下的電流分布從而來解釋根據(jù)本發(fā)明的運行的圖。
圖5是表示在內(nèi)部故障工況下的電流分布從而來解釋根據(jù)本發(fā)明的運行的圖。
圖6是表示在外部故障工況下的電流分布從而來解釋根據(jù)本發(fā)明的運行的圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器的另一實施例的系統(tǒng)圖。
圖8是表示根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器的另一實施例的系統(tǒng)圖。
下面，參照圖示實施例對根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器和移相變壓器的保護方法的一實施例進行解釋。圖1是以a相作為3相之一表示的，與電力系統(tǒng)串聯(lián)的串聯(lián)變壓器和與電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)變壓器的系統(tǒng)圖。與圖3中部件相同者的參考號也相同。
在圖1中，1a和2a表示串聯(lián)變壓器3和調(diào)節(jié)變壓器4與之相連的電力系統(tǒng)1和2的輸電線，3表示與電力系統(tǒng)1和2串聯(lián)的串聯(lián)變壓器，4表示與電力系統(tǒng)1和2并聯(lián)的調(diào)節(jié)變壓器，6表示根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器的保護設(shè)備的一部分。
串聯(lián)變壓器3由與輸電線1a和2a串連的串聯(lián)繞組31a，用來向串聯(lián)繞組31a提供電壓的勵磁繞組32a，以及串聯(lián)繞組31a和勵磁繞組32a繞在其上的鐵芯(圖中未示出)構(gòu)成。
調(diào)節(jié)變壓器4由與輸電線1和2并連的調(diào)節(jié)繞組41a，用來向串聯(lián)變壓器3的串聯(lián)繞組31a提供預(yù)定電壓的抽頭繞組42a，接成三角形的穩(wěn)定繞組43a以及調(diào)節(jié)繞組41a和抽頭繞組42a繞在其上的鐵芯(圖中未示出)構(gòu)成。
51a，52a和53a表示電流互感器，這些電流互感器51a，52a和53a中每個分別檢測調(diào)節(jié)繞組41a，抽頭繞組42a，和穩(wěn)定繞組43a中的電流。
根據(jù)本發(fā)明的保護設(shè)備6根據(jù)電流比(IE+IV)/IT檢測內(nèi)部故障，該比值是調(diào)節(jié)繞組電流IE和穩(wěn)定繞組電流IV間的差動電流(IE+IV)與由電流互感器53a和相位檢測出的抽頭繞組電流IT之間的比值。
當如上面解釋的，用來判斷內(nèi)部故障和外部故障的閾值用η表示時，有(IE+IV)/IT＜η..........方程1當上述方程1滿足時，判斷為正常工況或外部故障工況。
(IE+IV)/IT＞η..........方程2當上述方程2滿足時，判斷為內(nèi)部故障工況。
此處閾值η可根據(jù)相位進行改變。
此外，當(IE+IV+IT)/IT被用作電流比時，也可確定地檢測出內(nèi)部故障工況。下面對以上結(jié)論的原因進行解釋。
圖5是表示在內(nèi)部故障期間流入調(diào)節(jié)變壓器4每一繞組的電流分布的示意圖。
如上面解釋的，在諸如短路等內(nèi)部故障工況下，可認為調(diào)節(jié)繞組電流IE，抽頭繞組電流IT和穩(wěn)定繞組電流IV具有用來抵消由故障電流IF產(chǎn)生的磁勢的分布。
結(jié)果，如圖所示，調(diào)節(jié)繞組電流IE，抽頭繞組電流IT和穩(wěn)定繞組電流IV的每一相位互相基本相同且相對故障電流IF具有負相位。
此外，無論匝數(shù)比大小調(diào)節(jié)繞組電流IE，抽頭繞組電流IT的值與正常工況相比增大且與正常工況流入穩(wěn)定繞組的值相比環(huán)流電流IV也具有比較大的值。
相應(yīng)地，每一常規(guī)技術(shù)中使用的電流比IE/IT和本發(fā)明使用的電流比(IE+IV)/IT與正常工況相比具有較大值且電流比(IE+IV)/IT變?yōu)榇髷?shù)值。
此外，調(diào)節(jié)繞組電流IE和抽頭繞組電流IT具有同樣的相位關(guān)系。相應(yīng)地，電流比(IE+IV+IT)/IT比電流比(IE+IV)/IT的值更大。
圖6是表示在外部故障期間流入調(diào)節(jié)變壓器4每一繞組的電流分布的示意圖。
在此情況下，與正常工況類似，電流分布為由抽頭繞組電流IT和穩(wěn)定繞組電流IV抵消由調(diào)節(jié)繞組電流IE產(chǎn)生的磁勢。
與正常工況的不同點是大小不能忽略的穩(wěn)定繞組電流IV流入穩(wěn)定繞組。
相應(yīng)地，常規(guī)技術(shù)中利用的電流比IE/IT的值大于匝數(shù)比，因而存在該值與內(nèi)部故障工況下的值大小程度基本相同的可能性。
但是，當根據(jù)本發(fā)明利用電流比(IE+IV)/IT時，由于調(diào)節(jié)繞組電流IE的相位對于穩(wěn)定繞組電流IV基本為負相位，因而匝數(shù)比要大一些但與內(nèi)部故障工況匝數(shù)比相比肯定要小。
此外，調(diào)節(jié)繞組電流IE的相位與抽頭繞組電流IT的相位間的關(guān)系變?yōu)樨撓辔?。結(jié)果，電流比(IE+IV+IT)/IT與電流比(IE+IV)/IT相比接近于正常工況。
相應(yīng)地，電流比(IE+IV+IT)/IT在外部故障工況和內(nèi)部故障工況間(的差別)變得更加明顯因而可靠性進一步提高。不過，當抽頭繞組電流IT轉(zhuǎn)換為匝數(shù)時，抽頭繞組的匝數(shù)根據(jù)運行抽頭而變化，例如在利用一半值的匝數(shù)時。
接著，將參照圖7對根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器的另一實施例進行解釋。在圖7中，與圖1所示相同的部件的參考號亦相同。
在圖7所示的結(jié)構(gòu)中，與圖1所示相比不同的部分是與電力系統(tǒng)1和2并聯(lián)的調(diào)節(jié)變壓器4的電壓不是取自電力系統(tǒng)1的輸電線1a而是取自串聯(lián)變壓器3的串聯(lián)繞組31a的中間處。在此情況下，可根據(jù)上述方法檢測內(nèi)部故障。
下面將參照圖8對根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器的另一實施例進行解釋。在圖8中，與圖1所示相同的部件的參考號亦相同。
在圖8所示的結(jié)構(gòu)中，與圖1所示相比不同的部分是與電力系統(tǒng)1和2并聯(lián)的調(diào)節(jié)變壓器4的抽頭繞組的電壓供應(yīng)給與電力系統(tǒng)1和2并聯(lián)的主變壓器7的一次繞組71a和二次繞組72a。
在此情況下，可根據(jù)上述方法檢測內(nèi)部故障。不過，主變壓器7的電氣連接并非特別限定。
在上述實施例中一抽頭改變裝置與調(diào)節(jié)變壓器4的抽頭繞組42a相連。就此抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)而言，可采用機械開關(guān)、半導(dǎo)體開關(guān)(晶閘管，光弧晶閘管)。在上述保護方法中，并不限于上述抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)。
當采用機械開關(guān)作為抽頭轉(zhuǎn)換裝置時，與其他開關(guān)相比可得到大的電流容量，但是因而也會在轉(zhuǎn)換時在觸點產(chǎn)生電弧，因而需要進行定期維護，否則由于移動部分退出(EXIT)會造成機械方面的問題增多。
而當采用半導(dǎo)體開關(guān)作為抽頭轉(zhuǎn)換裝置時，可以實現(xiàn)高速控制且由于是無觸點執(zhí)行因而可降低維護頻率。
此外，在移相變壓器的保護設(shè)備中，很難僅僅根據(jù)繼電器元件檢測出變壓器內(nèi)部故障這一判斷結(jié)果就輸出跳閘指令。
但是，基于防止誤動或防止誤不動的觀點，一般要對多個繼電器元件的判斷結(jié)果再進行總體判斷，從而向斷路器輸出跳閘指令。
在本發(fā)明中，它涉及上述移相變壓器保護設(shè)備中的一個繼電器部件，對變壓器的整個保護設(shè)備的結(jié)構(gòu)沒有特別限定。
利用根據(jù)本發(fā)明的移相變壓器和移相變壓器的保護系統(tǒng)，利用關(guān)于構(gòu)成調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組、抽頭繞組和穩(wěn)定繞組的所有繞組的電流信息，換言之，由于至少采用調(diào)節(jié)繞組電流IE和穩(wěn)定繞組電流IV間的差動電流(IE+IV)與抽頭繞組電流IT的比值的電流比(IE+IV)/IT，或者由于它利用的該電流比大于伴隨有鐵芯磁飽和的系統(tǒng)故障工況的電流比，因而即使在移相變壓器除抽頭繞組和調(diào)節(jié)繞組外還有第三只繞組，也可以確定地檢測出內(nèi)部故障，因而可改善整個保護設(shè)備的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種移相變壓器，包括一電力系統(tǒng)；接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器；用來對所述第一變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中所述移相變壓器還包括用來根據(jù)所述調(diào)節(jié)變壓器的所述穩(wěn)定繞組的電流和所述調(diào)節(jié)變壓器的所述調(diào)節(jié)繞組的電流來判斷所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障，從而保護所述移相變壓器的保護裝置。
2.一種移相變壓器，包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的串聯(lián)變壓器；所述串聯(lián)變壓器具有一串聯(lián)繞組、和用來給所述串聯(lián)繞組提供電壓的勵磁繞組；用來對所述串聯(lián)變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中所述移相變壓器還包括用來根據(jù)所述調(diào)節(jié)變壓器的所述穩(wěn)定繞組的電流和所述調(diào)節(jié)變壓器的所述調(diào)節(jié)繞組的電流來判斷所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障，從而保護所述移相變壓器的保護裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的移相變壓器，其中所述調(diào)節(jié)變壓器的所述調(diào)節(jié)繞組的一端接在所述串聯(lián)變壓器的所述串聯(lián)繞組的中間部位。
4.一種移相變壓器，包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的主變壓器；用來對所述主變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中所述移相變壓器還包括用來根據(jù)所述調(diào)節(jié)變壓器的所述穩(wěn)定繞組的電流和所述調(diào)節(jié)變壓器的所述調(diào)節(jié)繞組的電流來判斷所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障，從而保護所述移相變壓器的保護裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2和4中任何一項的移相變壓器，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比或相位超過預(yù)定值時，所述保護裝置判斷為內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，2和4中任何一項的移相變壓器，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比或相位超過大于伴隨有鐵芯磁飽和的系統(tǒng)故障工況的比值和相位的預(yù)定值時，所述保護裝置判斷為內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一項的移相變壓器，其中所述調(diào)節(jié)變壓器具有用于所述抽頭繞組的抽頭轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置，且所述抽頭轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換開關(guān)裝置是半導(dǎo)體開關(guān)裝置。
8.一種保護移相變壓器的方法，其中調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況的存在是通過關(guān)于構(gòu)成所述調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組、抽頭繞組和穩(wěn)定繞組的電流信息來判斷的，從而對所述移相變壓器進行保護。
9.一種保護移相變壓器的方法，所述一移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器；用來對所述第一變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況的存在是通過所述調(diào)節(jié)變壓器的所述調(diào)節(jié)繞組的電流、所述調(diào)節(jié)變壓器的所述抽頭繞組的電流、和所述調(diào)節(jié)變壓器的所述穩(wěn)定繞組的電流來判斷的，從而對所述移相變壓器進行保護。
10.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器；用來對所述第一變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比超過預(yù)定值時，則判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器存在內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
11.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器；用來對所述第一變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比超過大于伴隨有鐵芯磁飽和的系統(tǒng)故障工況的比值的預(yù)定值時，所述保護裝置判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
12.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的第一變壓器；用來對所述第一變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比小于用來判別內(nèi)部故障或外部故障的閾值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器的正常工況或外部故障工況，而當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比大于用來判別內(nèi)部故障或外部故障的閾值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
13.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的串聯(lián)變壓器；所述串聯(lián)變壓器具有一串聯(lián)繞組、和用來給所述串聯(lián)繞組提供電壓的勵磁繞組；用來對所述串聯(lián)變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障工況根據(jù)所述調(diào)節(jié)變壓器的所述穩(wěn)定繞組的電流和所述調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組的電流來判斷，從而保護所述移相變壓器。
14.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的串聯(lián)變壓器；所述串聯(lián)變壓器具有一串聯(lián)繞組、和用來給所述串聯(lián)繞組提供電壓的勵磁繞組；用來對所述串聯(lián)變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比超過預(yù)定值時，它判斷為內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
15.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的串聯(lián)變壓器；所述串聯(lián)變壓器具有一串聯(lián)繞組、和用來給所述串聯(lián)繞組提供電壓的勵磁繞組；用來對所述串聯(lián)變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比超過大于伴隨有鐵芯磁飽和的系統(tǒng)故障工況的比值的預(yù)定值時，它判斷為內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
16.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的串聯(lián)變壓器；所述串聯(lián)變壓器具有一串聯(lián)繞組、和用來給所述串聯(lián)繞組提供電壓的勵磁繞組；用來對所述串聯(lián)變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比小于用來判別所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障或外部故障的閾值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器的正常工況或外部故障工況，而當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比大于用來判別所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障或外部故障的閾值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
17.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的主變壓器；用來對所述主變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障工況根據(jù)所述調(diào)節(jié)變壓器的所述穩(wěn)定繞組的電流和所述調(diào)節(jié)變壓器的調(diào)節(jié)繞組的電流來判斷，從而保護所述移相變壓器。
18.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的主變壓器；用來對所述主變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比超過預(yù)定值時，它判斷為內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
19.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的主變壓器；用來對所述主變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比超過大于伴隨有鐵芯磁飽和的系統(tǒng)故障工況的電流比值的預(yù)定值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
20.一種保護移相變壓器的方法，所述移相變壓器包括一電力系統(tǒng)；并聯(lián)接入所述電力系統(tǒng)用來使所述電力系統(tǒng)的電壓相位偏移或使所述電力系統(tǒng)的電壓相位和電壓值偏移的主變壓器；用來對所述主變壓器提供電壓以進行相位調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)變壓器，所述調(diào)節(jié)變壓器具有與所述電力系統(tǒng)并聯(lián)的調(diào)節(jié)繞組、帶有抽頭元件且用來提供預(yù)定相位調(diào)節(jié)電壓的抽頭繞組、以及三角形連接的穩(wěn)定繞組，其中當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比小于用來判別所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障或外部故障的閾值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器的正常工況或外部故障工況，而當所述調(diào)節(jié)繞組和所述穩(wěn)定繞組的差動電流與所述抽頭繞組電流的比大于用來判別所述調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障或外部故障的閾值時，它判斷為所述調(diào)節(jié)變壓器的內(nèi)部故障工況，從而保護所述移相變壓器。
全文摘要
在一移相變壓器中，一穩(wěn)定繞組按三角形與一調(diào)節(jié)變壓器連接，一調(diào)節(jié)繞組與輸電線并聯(lián)相連，而一抽頭繞組向一串聯(lián)變壓器的勵磁繞組提供預(yù)定電壓。當穩(wěn)定繞組和調(diào)節(jié)繞組間的差動電流與所述抽頭繞組電流的比和相位大于預(yù)定值時，它判斷為調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障工況。除抽頭繞組和調(diào)節(jié)繞組外移相變壓器還包括第三只繞組。在移相變壓器中，調(diào)節(jié)變壓器內(nèi)部故障可被確定地判斷從而使移相變壓器得到保護。
文檔編號H01F27/34GK1137157SQ96102118
公開日1996年12月4日 申請日期1996年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月6日
發(fā)明者內(nèi)山倫行, 稻垣惠造 申請人:株式會社日立制作所