[0001] 本实用新型涉属于电力设备领域，确切地说是一种用于牵引变电所变压器上的自学习型差动保护误动装置。

[0002] 当变压器空载合闸瞬间，由于变压器铁芯磁通饱和、残留磁通的存在以及铁芯材料的非线性特性，会产生幅值相当大的励磁涌流，经过数周波的瞬变过程达到稳定状态，这个冲击性的合闸电流往往可达额定电流的6-8 倍。另外，该励磁涌流又将引起此地区电压的波动，导致与其并列运行的变压器励磁电流的变化，即产生和应涌流。由此可能造成变压器差动保护误动作，变压器绝缘损坏，绕组变形，同时降低电力系统供电质量。

[0003] 由于励磁涌流通常为偏向于坐标轴一侧的尖顶波，并含有大量的谐波分量，因此为了防止励磁涌流造成差动保护误动，变压器差动保护普遍采用励磁涌流闭锁判据，如二次谐波制动、波形对称、间断角原理等。这些闭锁判据存在的突出问题是制动系数不易整定，整定过高会造成变压器空投时保护误动，整定过低会导致变压器空投于闸间故障时保护拒动，降低了差动保护的可靠性和灵敏度，此类现象在实际运行和动态模拟实验中时有发生。

[0004] 现有技术中，电力行业的学者们针对变压器励磁涌流抑制的方法展开了深入的研究，并提出了多种涌流抑制方法，其中选相位合闸抑制励磁涌流的方法由于成本低，易实现，逐步成为研究的热点。选相位合闸的基本原理是根据上次分闸的信息选择适当的电压相角进行合闸，但是由于控制器精度以及操作机构动作时间存在离散度，因此很难保证开关实际合闸相角与理论计算出的相角完全相等，其误差直接决定了励磁涌流的抑制效果。

[0005] 目前，在对差动保护误动装置进行操作时，容易产生误操作，有时无法起到操作目的，严重的甚至造成相反的效果，出现严重事故。实用新型内容

[0006] 为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种用于牵引变电所变压器上的自学习型差动保护误动装置。

[0007] 本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

[0008] 一种用于牵引变电所变压器上的自学习型差动保护误动装置，包括主机，主机的前侧设置操作盘，操作盘的前部设置挡罩，挡罩由一个竖板和一个横板组成，横板位于竖板的上部，挡罩两侧配合设置导向座，导向座内侧开设与挡罩侧边配合的导向槽，导向座固定安装在主机的外壳上，导向座的两侧均设置润滑膏盒和弹性囊，润滑膏盒内填充润滑膏，润滑膏盒的出口连接弹性囊的一端，弹性囊的另一端通过连接管连接导向座上的导向槽，弹性囊的两端均设置单向阀，弹性囊的上部设置固定板，挡罩的上端两侧设置连接板，连接板上安装与导向座平行的拉杆，拉杆的下端设置压板，拉杆穿过固定板，挡罩的横板上配合设置丝杆，丝杆的上端连接电机，挡罩上设置启动钮，启动钮控制电机启动和转向，电机、润滑膏盒和固定板均安装在主机的外壳上。

[0009] 所述的主机内设置主控模块，主控模块的通讯端口连接操作盘，主控模块分别与差动电流速断保护电路、差动保护电路、励磁涌流判断器、过载闭锁调压电路和报警电路连接。

[0010] 本实用新型的优点在于：本实用新型的优点在于：本实用新型中应用于用于牵引变电所变压器上，挡罩上的启动钮的排布和位置与操作盘上完全相同，但是，启动钮的功能控制电机。操作时，先在操作盘上预先对操作过程进行模拟练习，电机启动会将挡罩在丝杆的作用下上提，此时将操作盘露出，可以进行正式操作，经过练习操作可以增加操作者的印象，减少错误的发生，保证操作的准确性。挡罩反复升降过程中，与导向槽摩擦较大，当挡罩提升至最上端时，此时压板与固定板将弹性囊压扁，挡罩复位时弹性囊复位，弹性囊一收一放过程中可以将润滑膏盒内的润滑膏挤入导向槽内，同时通过挡罩在导向槽内涂抹均匀，达到润滑的作用。本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简便的优点。附图说明

[0011] 图1是本实用新型的结构示意图；图2是沿图1的A-A线的剖视结构示意图；图3是图1的Ⅰ局部放大结构示意图；图4是本实用新型的主机1内部结构示意图。

[0012] 附图标记：1主机 2电机 3丝杆 4启动钮 5挡罩 6操作盘 7导向座 8压板 9拉杆 10润滑膏盒 11弹性囊 12连接管 13导向槽 14固定板 15单向阀 16连接板 17主控模块 18差动电流速断保护电路 19差动保护电路 20励磁涌流判断器 21过载闭锁调压电路 22报警电路。

[0013] 一种用于牵引变电所变压器上的自学习型差动保护误动装置，如图1、图2和图3所示，包括主机1，主机1的前侧设置操作盘6，操作盘6的前部设置挡罩5，挡罩5由一个竖板和一个横板组成，横板位于竖板的上部，挡罩5两侧配合设置导向座7，导向座7内侧开设与挡罩5侧边配合的导向槽13，导向座7固定安装在主机1的外壳上，导向座7的两侧均设置润滑膏盒10和弹性囊11，润滑膏盒10内填充润滑膏，润滑膏盒10的出口连接弹性囊11的一端，弹性囊11的另一端通过连接管12连接导向座7上的导向槽13，弹性囊11的两端均设置单向阀15，弹性囊11的上部设置固定板14，挡罩5的上端两侧设置连接板16，连接板16上安装与导向座7平行的拉杆9，拉杆9的下端设置压板8，拉杆9穿过固定板14，挡罩5的横板上配合设置丝杆3，丝杆3的上端连接电机2，挡罩5上设置启动钮4，启动钮4控制电机2启动和转向，电机2、润滑膏盒10和固定板14均安装在主机1的外壳上。本实用新型中，挡罩5上的启动钮4的排布和位置与操作盘6上完全相同，但是，启动钮4的功能控制电机3。操作时，先在操作盘6上预先对操作过程进行模拟练习，电机3启动会将挡罩5在丝杆3的作用下上提，此时将操作盘6露出，可以进行正式操作，经过练习操作可以增加操作者的印象，减少错误的发生，保证操作的准确性。挡罩5反复升降过程中，与导向槽13摩擦较大，当挡罩5提升至最上端时，此时压板8与固定板14将弹性囊11压扁，挡罩复位时弹性囊11复位，弹性囊11一收一放过程中可以将润滑膏盒10内的润滑膏挤入导向槽13内，同时通过挡罩5在导向槽13内涂抹均匀，达到润滑的作用。

[0014] 为了保持润滑性，本实用新型采用单独设计的润滑膏，所述的润滑膏以重量份计，由以下成分组成：氢氧化铝3-6份，氧化镁2-5份，白油15-25份，三聚氰胺5-8份，乙二醇乙醚醋酸酯4-8份，季戊四醇硬脂酸酯3-6份，羊毛脂8-12份，乙二醇10-15份，超高分子量聚乙烯纤维5-8份，硅油15-20份和改性聚甲醛粉末20-25份； 所述改性聚甲醛粉末按照以下方法得到：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.05-0.08份、氨基甲酰脲0.5-1份、碳酸钙0.5-0.8份、石墨5-10份和二硫化钼5-15份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速100-150转/分，料筒温度190-230℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为1-5μm的改性聚甲醛粉末。

[0015] 该润滑膏硬度适中，具有高的承载能力，低摩擦系数，耐振动，抗冲击性和渗透性，减摩性能好，能有效防止器械受损，并且具有优异的抗腐蚀性，防锈性能，在高温条件下能吸收大量的热，保证设备在恶劣的环境下正常工作。

[0016] 实施例1

[0017] 一种润滑膏，以重量份计，由以下成分组成：氢氧化铝3份，氧化镁2份，白油15份，三聚氰胺5份，乙二醇乙醚醋酸酯4份，季戊四醇硬脂酸酯3份，羊毛脂8份，乙二醇10份，超高分子量聚乙烯纤维5份，硅油15份和改性聚甲醛粉末20份；

[0018] 所述改性聚甲醛粉末按照以下方法得到：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.05份、氨基甲酰脲0.5份、碳酸钙0.5份、石墨5份和二硫化钼5份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速100转/分，料筒温度190℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为1μm的改性聚甲醛粉末。

[0019] 实施例2

[0020] 一种润滑膏，以重量份计，由以下成分组成：氢氧化铝6份，氧化镁5份，白油25份，三聚氰胺8份，乙二醇乙醚醋酸酯8份，季戊四醇硬脂酸酯6份，羊毛脂12份，乙二醇15份，超高分子量聚乙烯纤维8份，硅油20份和改性聚甲醛粉末25份；

[0021] 所述改性聚甲醛粉末按照以下方法得到：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.08份、氨基甲酰脲1份、碳酸钙0.8份、石墨10份和二硫化钼15份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速150转/分，料筒温度230℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为5μm的改性聚甲醛粉末。

[0022] 实施例3

[0023] 一种润滑膏，以重量份计，由以下成分组成：氢氧化铝4份，氧化镁4份，白油20份，三聚氰胺6份，乙二醇乙醚醋酸酯6份，季戊四醇硬脂酸酯5份，羊毛脂9份，乙二醇13份，超高分子量聚乙烯纤维7份，硅油18份和改性聚甲醛粉末22份；

[0024] 所述改性聚甲醛粉末按照以下方法得到：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.07份、氨基甲酰脲0.6份、碳酸钙0.7份、石墨8份和二硫化钼12份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速120转/分，料筒温度210℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为4μm的改性聚甲醛粉末。

[0025] 实施例4

[0026] 一种润滑膏，以重量份计，由以下成分组成：氢氧化铝5份，氧化镁3份，白油20份，三聚氰胺6份，乙二醇乙醚醋酸酯5份，季戊四醇硬脂酸酯5份，羊毛脂10份，乙二醇12份，超高分子量聚乙烯纤维5份，硅油18份和改性聚甲醛粉末22份；

[0027] 所述改性聚甲醛粉末按照以下方法得到：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.06份、氨基甲酰脲0.8份、碳酸钙0.6份、石墨8份和二硫化钼10份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速120转/分，料筒温度200℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为3μm的改性聚甲醛粉末。

[0028] 实施例1所述组分的润滑膏的制备方法，包括以下步骤：

[0029] ①改性聚甲醛粉末的制备：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.05份、氨基甲酰脲0.5份、碳酸钙0.5份、石墨5份和二硫化钼5份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速100转/分，料筒温度190℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为1μm的改性聚甲醛粉末；

[0030] ②润滑膏的制备：以重量份计，将白油15份，乙二醇乙醚醋酸酯4份，季戊四醇硬脂酸酯3份，羊毛脂8份，乙二醇10份，超高分子量聚乙烯纤维5份，硅油15份和步骤①所得改性聚甲醛粉末20份加入反应釜中，在100℃下搅拌1小时后冷却至25℃，再加入氢氧化铝3份，氧化镁2份，三聚氰胺5份，搅拌均匀，用胶体磨研磨，得到平均粒径1μm的润滑膏。

[0031] 实施例2所述组分的润滑膏的制备方法，包括以下步骤：

[0032] ①改性聚甲醛粉末的制备：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.08份、氨基甲酰脲1份、碳酸钙0.8份、石墨10份和二硫化钼15份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速150转/分，料筒温度230℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为5μm的改性聚甲醛粉末；

[0033] ②润滑膏的制备：以重量份计，将白油25份，乙二醇乙醚醋酸酯8份，季戊四醇硬脂酸酯6份，羊毛脂12份，乙二醇15份，超高分子量聚乙烯纤维8份，硅油20份和步骤①所得改性聚甲醛粉末25份加入反应釜中，在150℃下搅拌3小时后冷却至35℃，再加入氢氧化铝6份，氧化镁5份，三聚氰胺8份，搅拌均匀，用胶体磨研磨，得到平均粒径5μm的润滑膏。

[0034] 实施例3所述组分的润滑膏的制备方法，包括以下步骤：

[0035] ①改性聚甲醛粉末的制备：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.07份、氨基甲酰脲0.6份、碳酸钙0.7份、石墨8份和二硫化钼12份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速120转/分，料筒温度210℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为4μm的改性聚甲醛粉末；

[0036] ②润滑膏的制备：以重量份计，白油20份，乙二醇乙醚醋酸酯6份，季戊四醇硬脂酸酯5份，羊毛脂9份，乙二醇13份，超高分子量聚乙烯纤维7份，硅油18份和步骤①所得改性聚甲醛粉末22份加入反应釜中，在120℃下搅拌2小时后冷却至28℃，再加入氢氧化铝4份，氧化镁4份，三聚氰胺6份，搅拌均匀，用胶体磨研磨，得到平均粒径4μm的润滑膏.

[0037] 实施例4所述组分的润滑膏的制备方法，包括以下步骤：

[0038] ①改性聚甲醛粉末的制备：以重量份计，将聚甲醛100份、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚0.06份、氨基甲酰脲0.8份、碳酸钙0.6份、石墨8份和二硫化钼10份加入高速混合机中混合，再用排气式双螺杆挤出机在螺杆转速120转/分，料筒温度200℃下熔融混炼，挤出造粒后用粉碎机粉碎，得到粒径为3μm的改性聚甲醛粉末；

[0039] ②润滑膏的制备：以重量份计，将白油20份，乙二醇乙醚醋酸酯5份，季戊四醇硬脂酸酯5份，羊毛脂10份，乙二醇12份，超高分子量聚乙烯纤维5份，硅油18份和步骤①所得改性聚甲醛粉末22份加入反应釜中，在120℃下搅拌2小时后冷却至30℃，再加入氢氧化铝5份，氧化镁3份，三聚氰胺6份，搅拌均匀，用胶体磨研磨，得到平均粒径3μm的润滑膏。

[0040] 本实用新型实施例1-4所得润滑膏的主要性能检测数据如表1所示。

[0041] 表1 实施例1-4所得润滑膏的主要性能检测数据

[0042]

[0043] 所述的主机1内设置主控模块17，主控模块17的通讯端口连接操作盘6，主控模块17分别与差动电流速断保护电路18、差动保护电路19、励磁涌流判断器20、过载闭锁调压电路21和报警电路22连接。本实用新型使用差动保护电路、励磁涌流判断器、过载闭锁调压电路分别对多个信号进行处理，使得数据更为全面直观，出现异常可以通过报警电路22进行报警，增加了系统的稳定性和可靠性。

[0044] 实现对开关合闸时间的学习和记忆，并结合励磁涌流抑制方法计算出的合闸角度，推算出变压器合闸的执行时刻。在实现项目要求的过程中，对于无人为消磁下的两种情况，即正常分闸后合闸以及保护跳闸后合闸时，由于变压器剩磁的影响，都是采用了分闸相位角与合闸相位角相等的策略来抑制励磁涌流，这即是通过对分闸时刻相位角的记忆来推算出合闸时刻的相位角，从而按照该合闸角来执行合闸；对于人为消磁后的合闸操作，由于没有剩磁的影响，则无需考虑对分闸角度的记忆，因为在这种情况下，只需先对A相断路器在最佳合闸时刻进行合闸，此时要对A相相角进行监测，选择在电压相角90°时合闸，其余两相在1/4周期后进行合闸，这个控制过程也是通过对合闸角度的推算和控制，按照该合闸角度来执行合闸。

[0045] 本实用新型自学习的方式为

[0046] S01，开关合闸时间自学习：接收到远方监控系统的第一次遥控合闸命令，发送合闸指令至变压器励磁涌流抑制装置的开出模件，由开出模件完成合闸操作，采集开关位置信号( 步骤S01 采集开关合闸时开关位置信息)，并记录从合闸指令发出到开关位置闭合所需时间t ；本步骤为合闸相角的修正提供修正参数；

[0047] S02，开关分闸信息记录：接收到遥控分闸命令后，开关执行分闸操作，并记录开关由合位变为分位时的分闸信息，开关位置由合变分时触发录波，主控模块记录电压在开关变位前、后各n 个周波的数据；一般取前后两个周波的数据；

[0048] S03，计算分闸时刻电压相角α ：依据步骤S02 记录的分闸信息，经全波傅氏算法计算开关位置由合变分时刻A 相电压的相角α，由于分闸时三相电压对称，因此只需取A 相电压，合闸时亦同；

[0049] S04，计算开关合闸触发时刻所对应的电压相角β ：根据步骤S01 记录的开关合闸所需时间t, 以及步骤S03 计算得出的上次分闸相角α( 步骤S03 开关位置由合变分时刻A 相电压的相角α)，计算合闸触发时刻的相角β，以确保开关实际合闸时刻的相角与上次分闸的相角相同或相近：

[0050]

[0051] 本步骤对分闸时刻电压相角α 进行了实际修正；t％ 20 表示对20 取余数，由于一个整波周期为20ms，t％ 20 用于计算整波周期后的余量；

[0052] S05, 合闸执行，当收到遥控合闸命令时，实时监测A 相电压的相角，并比较A 相电压相角与步骤S04 计算得出的合闸触发相角β 相等时，向开出模件发送合闸指令，由开出模件完成合闸操作；

[0053] S06，记录步骤S05 合闸时开关闭合时的信息，然后经全波傅氏算法计算开关闭合时的A 相电压相角γ ；

[0054] S07，涌流闭锁逻辑调整：根据涌流抑制效果进行涌流闭锁逻辑调整。

[0055] 具体包括以下步骤，

[0056] (7-a) 涌流抑制效果的判别，根据步骤S06 中实际合闸相角与步骤S03 计算的分闸相角存在的差异，判别涌流抑制的效果；

[0057] 当|γ-α| ＜ 30° , 涌流抑制效果级别判为A 级；

[0058] 当30°≤ |γ-α| ＜ 60° , 涌流抑制效果级别判为B 级；

[0059] 当|γ-α| ≥ 60° , 涌流抑制效果级别判为C 级；

[0060] (7-b) 根据涌流抑制效果进行涌流闭锁逻辑的调整: 涌流闭锁判据包括二次谐波闭锁判据和波形对称闭锁判据，根据步骤(7-a) 涌流抑制效果的级别调整二次谐波闭锁判据和波形对称闭锁判据的组合关系，当涌流抑制效果的级别为A 级时，采用二次谐波闭锁与波形对称闭锁与门闭锁，提高区内高阻接地及匝间故障时保护的灵敏性；当涌流抑制效果级别为B 级时，采用二次谐波闭锁；当涌流抑制效果级别为C 级时，采用二次谐波闭锁与波形对称闭锁两者或门闭锁，确保保护的可靠性。

[0061] 步骤S07 结束后，继续检测开关的开闸命令，当接受到开关的开闸命令后，进入步骤S02, 进入下一次励磁涌流抑制计算和涌流闭锁逻辑调整，能够实现变压器励磁涌流抑制和差动保护的持续循环作用。

[0062] 本实用新型的技术方案并不限制于本实用新型所述的实施例的范围内。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知技术。