本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，特別涉及一種多變壓器保護(hù)方案。

背景技術(shù)：

變電站是電力系統(tǒng)電能傳輸與轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，其中配置了大量一次設(shè)備和二次設(shè)備。其中一次設(shè)備包括變壓器、母線、斷路器、線路、電壓和電流互感器等。二次設(shè)備包括各種保護(hù)和監(jiān)控裝置?，F(xiàn)有變電站保護(hù)按照分布式原則設(shè)計(jì)，分為變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、線路保護(hù)等。

在一個(gè)變電站中，一般至少有兩臺變壓器，以保證當(dāng)一臺變壓器故障或檢修時(shí)，還有另一臺變壓器保持給重要負(fù)荷(例如一、二級負(fù)荷)和大部分負(fù)荷(一般不小于60％)供電。以220kV及以上等級變壓器保護(hù)為例，每個(gè)變壓器保護(hù)裝置只為一個(gè)變壓器服務(wù)，而每個(gè)變壓器需要雙重化保護(hù)，以保證在一個(gè)保護(hù)裝置故障時(shí)還有另外一個(gè)保護(hù)裝置提供保護(hù)。圖1是現(xiàn)有雙變壓器雙重化保護(hù)原理示意圖，如圖1所示，在變電站中包含兩臺變壓器，變壓器#1和變壓器#2，其中，變壓器#1的保護(hù)裝置是保護(hù)1A和保護(hù)1B，變壓器#2的保護(hù)裝置是保護(hù)2A和保護(hù)2B。由于變壓器采用差動(dòng)保護(hù)，因此，每個(gè)保護(hù)裝置都需要從對應(yīng)變壓器高低壓兩側(cè)的電流互感器中獲取電流信號?，F(xiàn)有保護(hù)方案雖然提高了保護(hù)的可靠性，有效防止保護(hù)拒動(dòng)，但缺點(diǎn)是成本很高，而且由于保護(hù)裝置數(shù)量多導(dǎo)致二次接線復(fù)雜，二次回路帶來的誤動(dòng)問題突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種多變壓器保護(hù)方案，利用智能變電站的通信網(wǎng)和交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)變壓器的雙重保護(hù)，降低成本，解決了現(xiàn)有保護(hù)方案成本較高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述多變壓器保護(hù)方案，包括多臺變壓器，每臺變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)均分別配置有電子式電流互感器，電子式電流互感器分別采集變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流數(shù)據(jù)，將電流數(shù)據(jù)經(jīng)過合并單元傳送至一臺共用的交換機(jī)，共用的交換機(jī)以廣播方式同時(shí)發(fā)送給與交換機(jī)相連接的各保護(hù)裝置，其中，保護(hù)裝置的數(shù)量大于變壓器的數(shù)量、小于兩倍的變壓器的數(shù)量；

當(dāng)多臺變壓器中至少有兩臺變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，部分保護(hù)裝置均對應(yīng)保護(hù)一臺變壓器，多出變壓器數(shù)量的其余保護(hù)裝置共同分擔(dān)所有變壓器的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)所有變壓器的雙重化保護(hù)；當(dāng)多臺所述變壓器中只有一臺變壓器運(yùn)行時(shí)，所有保護(hù)裝置同時(shí)保護(hù)所運(yùn)行的變壓器，實(shí)現(xiàn)所運(yùn)行變壓器的多重保護(hù)。

優(yōu)選的，當(dāng)保護(hù)同一臺變壓器的保護(hù)裝置的個(gè)數(shù)為偶數(shù)時(shí)，則保護(hù)裝置根據(jù)各自的判別結(jié)果獨(dú)立決定是否跳閘；當(dāng)保護(hù)同一臺變壓器的保護(hù)裝置的個(gè)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，每個(gè)保護(hù)裝置均接收其余保護(hù)裝置的判別結(jié)果，并以少數(shù)服從多數(shù)進(jìn)行表決，決定是否跳閘。

優(yōu)選的，所述多變壓器保護(hù)方案，包括兩臺變壓器，變壓器#1和變壓器#2，且為兩臺變壓器設(shè)置三個(gè)保護(hù)裝置，保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3，兩臺變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)共配置有四個(gè)電子式電流互感器，電子式電流互感器采集變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的電流數(shù)據(jù)，將電流數(shù)據(jù)經(jīng)過合并單元傳送至一臺共用的交換機(jī)，共用的交換機(jī)以廣播方式同時(shí)發(fā)送給保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3；

當(dāng)變壓器#1和變壓器#2同時(shí)運(yùn)行時(shí)，保護(hù)1對應(yīng)保護(hù)變壓器#1，保護(hù)2對應(yīng)保護(hù)變壓器#2，保護(hù)3同時(shí)保護(hù)變壓器#1和變壓器#2；當(dāng)變壓器#1或者變壓器#2單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3同時(shí)保護(hù)所運(yùn)行的變壓器。

進(jìn)一步地，優(yōu)選的，保護(hù)同一臺變壓器的保護(hù)裝置采用不同的原理識別勵(lì)磁涌流，以使保護(hù)原理互補(bǔ)，防止保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

優(yōu)選的，變壓器#1和變壓器#2同時(shí)運(yùn)行時(shí)，保護(hù)同一臺變壓器的保護(hù)裝置根據(jù)各自的判別結(jié)果獨(dú)立決定是否跳閘。

優(yōu)選的，變壓器#1或者變壓器#2單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，每個(gè)保護(hù)裝置均接收其余兩個(gè)保護(hù)裝置的判別結(jié)果，并進(jìn)行三取二表決，決定是否跳閘。

進(jìn)一步地，在表決前，任何保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，則其余保護(hù)裝置根據(jù)各自的判別結(jié)果獨(dú)立決定是否跳閘。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

一、將多臺變壓器的電子式電流互感器輸出的電流信號與多個(gè)保護(hù)裝置通過通信網(wǎng)中的交換機(jī)連接，所有保護(hù)裝置共同保護(hù)多臺變壓器，實(shí)現(xiàn)每臺變壓器的雙重保護(hù)，且所用的保護(hù)裝置的數(shù)量小于傳統(tǒng)的多臺變壓器保護(hù)中的保護(hù)裝置的數(shù)量，降低了成本，且簡化了二次接線，解決了二次接線復(fù)雜，二次回路帶來誤動(dòng)的問題；

二、保護(hù)同一臺變壓器的多個(gè)保護(hù)裝置采用不同的勵(lì)磁涌流識別原理，達(dá)到原理互補(bǔ)、防止保護(hù)誤動(dòng)的效果；

三、設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)保護(hù)模式：雙變壓器運(yùn)行時(shí)，每個(gè)變壓器都有雙重保護(hù)，無論保護(hù)正常工作還是有故障，保護(hù)效果與現(xiàn)有技術(shù)一樣；單變壓器運(yùn)行時(shí)，該變壓器有三重保護(hù)，采用三取二表決和不同的勵(lì)磁涌流識別原理，有效防止保護(hù)誤動(dòng)，使保護(hù)更可靠。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有雙變壓器各自雙重化保護(hù)原理示意圖；

圖2是本發(fā)明所述雙變壓器保護(hù)方案原理示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以便于本發(fā)明更加清楚和易于理解。

以雙變壓器為例對本發(fā)明做詳細(xì)說明，圖2是本發(fā)明所述雙變壓器保護(hù)方案原理示意圖，如圖2所示，包括兩臺變壓器，變壓器#1和變壓器#2，為兩臺變壓器設(shè)置三個(gè)保護(hù)裝置，簡稱保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3，三個(gè)保護(hù)裝置都采用差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，在兩臺變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)共配置四個(gè)電流互感器，且為電子式電流互感器，電子式電流互感器采集的電流數(shù)據(jù)經(jīng)過合并單元傳送至一臺共用的交換機(jī)，共用的交換機(jī)以廣播方式同時(shí)發(fā)送給保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3。每個(gè)電子式電流互感器采集的電流數(shù)據(jù)可以傳送至與交換機(jī)相連的任何一個(gè)保護(hù)裝置，每個(gè)保護(hù)裝置能夠接收交換機(jī)發(fā)送的所有電流數(shù)據(jù)。

當(dāng)變壓器#1和變壓器#2同時(shí)運(yùn)行時(shí)，保護(hù)1對應(yīng)保護(hù)變壓器#1，保護(hù)2對應(yīng)保護(hù)變壓器#2，保護(hù)3則同時(shí)保護(hù)變壓器#1和變壓器#2，三個(gè)保護(hù)裝置共同保護(hù)兩臺變壓器，且每臺變壓器都有雙重保護(hù)，無論保護(hù)正常工作還是出現(xiàn)故障，效果都與現(xiàn)有技術(shù)一樣，但是與傳統(tǒng)的雙變壓器需要配置四個(gè)保護(hù)裝置相比，本發(fā)明只使用三個(gè)保護(hù)裝置就達(dá)到了雙重保護(hù)的效果，降低了成本，且簡化了二次接線。

考慮到變電站在實(shí)際運(yùn)行中，隨著負(fù)荷大小的變化，以及變壓器故障和檢修的需要，經(jīng)常出現(xiàn)只有一臺變壓器在運(yùn)行的情況。因此，三個(gè)保護(hù)裝置可以與變電站層設(shè)備通信以獲取兩臺變壓器的實(shí)際投運(yùn)情況，分為雙變壓器同時(shí)運(yùn)行、僅變壓器#1運(yùn)行和僅變壓器#2運(yùn)行三種投運(yùn)情況，并以此動(dòng)態(tài)調(diào)整三個(gè)保護(hù)裝置的保護(hù)功能。當(dāng)只有一臺變壓器運(yùn)行時(shí)，三個(gè)保護(hù)裝置同時(shí)保護(hù)所運(yùn)行的變壓器，使該變壓器有三重保護(hù)。

無論是雙變壓器同時(shí)運(yùn)行還是僅有一臺變壓器運(yùn)行，保護(hù)同一臺變壓器的多個(gè)不同保護(hù)裝置采用不同的原理識別勵(lì)磁涌流，以達(dá)到保護(hù)原理互補(bǔ)，防止保護(hù)誤動(dòng)的效果。其中，識別勵(lì)磁涌流的原理包括二次諧波制動(dòng)原理、間斷角制動(dòng)原理和波形對稱制動(dòng)原理等。當(dāng)然，不同的保護(hù)裝置也可以采用相同的原理識別勵(lì)磁涌流。

當(dāng)雙變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)：

保護(hù)1對應(yīng)保護(hù)變壓器#1，采用二次諧波制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流；

保護(hù)2對應(yīng)保護(hù)變壓器#2，采用二次諧波制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流；

保護(hù)3同時(shí)保護(hù)變壓器#1和變壓器#2，采用間斷角制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流；

其中，保護(hù)1和保護(hù)3，以及保護(hù)2和保護(hù)3，采用了不同的原理識別勵(lì)磁涌流，以防止保護(hù)誤動(dòng)。而由于保護(hù)1和保護(hù)2分別保護(hù)不同的變壓器，所以，保護(hù)1和保護(hù)2采用了相同的原理識別勵(lì)磁涌流。

在上述保護(hù)模式下，保護(hù)同一臺變壓器的保護(hù)1和保護(hù)3，以及保護(hù)2和保護(hù)3，分別以各自對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果來獨(dú)立決定是否跳閘。

當(dāng)僅變壓器#1運(yùn)行時(shí)：

保護(hù)1保護(hù)變壓器#1，采用二次諧波制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流，并接收保護(hù)2和保護(hù)3對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果，進(jìn)行三取二表決，從而決定是否跳閘；

保護(hù)2保護(hù)變壓器#1，采用波形對稱制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流，并接收保護(hù)1和保護(hù)3對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果，進(jìn)行三取二表決，從而決定是否跳閘；

保護(hù)3保護(hù)變壓器#1，采用間斷角制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流，并接收保護(hù)1和保護(hù)2對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果，進(jìn)行三取二表決，從而決定是否跳閘；

當(dāng)僅變壓器#2運(yùn)行時(shí)：

保護(hù)1保護(hù)變壓器#2，采用二次諧波制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流，并接收保護(hù)2和保護(hù)3對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果，進(jìn)行三取二表決，從而決定是否跳閘；

保護(hù)2保護(hù)變壓器#2，采用波形對稱制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流，并接收保護(hù)1和保護(hù)3對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果，進(jìn)行三取二表決，從而決定是否跳閘；

保護(hù)3保護(hù)變壓器#2，采用間斷角制動(dòng)原理識別勵(lì)磁涌流，并接收保護(hù)1和保護(hù)2對于是否跳閘保護(hù)的判別結(jié)果，進(jìn)行三取二表決，從而決定是否跳閘；

對于僅變壓器#1運(yùn)行和僅變壓器#2運(yùn)行兩種情況下的保護(hù)模式，保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3采用不同原理識別勵(lì)磁涌流，以防止保護(hù)誤動(dòng)；當(dāng)保護(hù)1、保護(hù)2和保護(hù)3中有任何保護(hù)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，不再進(jìn)行表決，其余保護(hù)裝置根據(jù)各自對于是否跳閘的判別結(jié)果獨(dú)立決定是否跳閘；在進(jìn)行三取二表決之前，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置無法獲得其他任何一個(gè)保護(hù)裝置的判別結(jié)果，即認(rèn)為有保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。

從CPU負(fù)擔(dān)和實(shí)用性看，在雙變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，由于保護(hù)3要保護(hù)兩臺變壓器，所以保護(hù)3的CPU負(fù)擔(dān)為常規(guī)保護(hù)裝置的兩倍，在不升級CPU的情況下，保護(hù)3的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間比常規(guī)保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間慢幾ms至十幾ms，而這是可以接受的。此外，保護(hù)1或者保護(hù)2先于保護(hù)3動(dòng)作，因此，對于每臺變壓器而言，保護(hù)的快速性不變。即使選擇升級保護(hù)3的CPU，升級CPU的費(fèi)用比多配置一個(gè)保護(hù)裝置的成本低很多，所以，本發(fā)明可以降低保護(hù)成本。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。