改进型二次谐波励磁涌流制动方法

分析了变压器励磁涌流波形中基波与二次谐波相位差的关系,二者满足0°或180°的相位关系,并通过对理想单相变压器仿真、三相变压器仿真、动模试验得到的涌流波形的分析验证了此结论,据此提出了一种利用二次谐波与基波之间幅值和相位关系综合判别励磁涌流的改进型二次谐波制动方法,应用该方法的差动保护明显优于采用传统二次谐波制动判据的保护,具有较好的工程应用价值。     

基于附加相位判别的自适应二次谐波励磁涌流制动方案研究

在详细推导单相励磁涌流的傅里叶级数表达式基础上,分析出涌流波形中各次谐波之间满足一定的相位关系,即单相涌流中基波相位与2次谐波相位差为0°或180°,由此提出了一种基于附加相位判别的自适应2次谐波励磁涌流制动方案。该方案充分利用涌流波形中的幅值相位信息,改善了某些涌流不明显情况下传统2次谐波制动原理的不足,同时空投变压器内部故障时也不会误闭锁差动保护。各种情况下的仿真与动模数据的测试结果表明:自适应附加相位制动方案的差动保护比传统2次谐波判据性能优良,且有较好的实际工程应用价值。     

基于能量信息的变压器励磁涌流识别方法

目前电力变压器差动保护的主要问题仍是如何准确识别励磁涌流与内部故障。励磁涌流中包含大量谐波分量,各谐波分量除幅值、频率信息之外还包括能量信息。文中基于Prony算法给出了一种能量表达式,在此能量表达式下发现变压器内部故障时基波的能量与二次谐波能量之比远大于励磁涌流时基波能量与二次谐波能量之比,因此可以利用此特征区分励磁涌流和内部故障。最后仿真验证了该方法的有效性及与传统识别方法相比所具有的优势。     

基于Park矢量模频率特征的变压器励磁涌流识别方法

提出一种基于Park矢量模频率特征的新型变压器励磁涌流识别方法。首先分析了变压器内部故障和励磁涌流状态下三相差电流的相对相位关系特征,并讨论了对应的Park矢量模中不同频率分量的特点。在此基础上分别定义Park矢量模中二次谐波相对基波和直流的含量系数,并根据这两个系数大小来识别励磁涌流状态。利用动模实验和数字仿真结果对该方法进行验证分析,并与常规二次谐波闭锁方法进行比较。比较分析结果表明所提方法能有效区分励磁涌流和故障电流,在可靠性上优于常规二次谐波闭锁方法,同时空载合闸于轻微故障变压器时受非故障相涌流的影响小,能够更快地开放保护。     

变压器差动保护二次谐波制动仿真分析

变压器差动保护中传统的二次谐波制动方案在变压器空载合闸、内部故障或外部故障切除时,若TA饱和,变压器差流中二次谐波含量较低,差动保护容易误动。文章首先分析了变压器空载合闸中励磁涌流的二次谐波和基波之间的幅值关系,利用二次谐波制动的原理防止励磁涌流造成差动保护误动作,这也是目前最普遍应用的方法。通过建立合理的变压器模型,在不同的情况下进行各种二次谐波仿真、比较,验证了其可靠性与正确性。     

变压器差动保护二次谐波制动方案分析与改进

变压器差动保护中传统的二次谐波制动方案在变压器空载合闸、内部故障或外部故障切除时,若TA饱和,变压器差流中二次谐波含量较低,差动保护容易误动。文章对变压器差流进行了谐波分析,针对传统二次谐波制动存在的一些问题,提出了基于二次谐波幅值和相位综合判据的二次谐波制动法。研究了励磁涌流中二次谐波与基波之间特殊的相位关系,通过与二次谐波含量构成自适应调整二次谐波制动系数的综合制动判据,并用EMTP进行大量仿真实验,验证了所提出方案正确性和可靠性。     

变压器励磁涌流和内部故障识别新判据

研究变压器差动保护中的关键问题:励磁涌流和内部故障的识别。根据Prony算法能够精确、快速地分析暂态信号的原理,利用Prony算法求取的原信号中基波和二次谐波的幅值和衰减因数,建立了变压器励磁涌流和内部故障识别的新判据,并基于PSCAD/EMTDC建立了变压器发生励磁涌流和内部故障时的仿真图。分析仿真数据,励磁涌流时的Id2/Id1=06170.15,a2/a1=1.672;变压器内部故障时的Id2/Id1=00.15,a2/a1=∞2。由此可见,在变压器励磁涌流时,通过二次谐波与基波幅值之比构成的判据,灵敏度更高;而在变压器发生内部故障时,通过衰减系数构成的判据来判别,灵敏度更高。     

变压器励磁涌流和内部故障识别新判据

针对励磁涌流和内部故障识别这个变压器差动保护关键问题,利用Prony算法求取原信号中基波和二次谐波的幅值和衰减因数,建立了一种新判据:二次谐波与基波幅值之比(Id2/Id1)及衰减系数之比(a2/a1).当励磁涌流时,Id2/Id1>0.15,a2/a1<2;而当变压器内部故障时,Id2/Id1<0.15,a2/a1>2.这一结果是通过分析基于PSCAD/EMTDC建立的变压器发生励磁涌流和内部故障时的仿真图得到的.所建议的识别励磁涌流和内部故障的新判据具有高的灵敏度.     

基于EMTDC的三相变压器励磁涌流和内部故障仿真

变压器保护的核心问题是励磁涌流和内部故障电流的鉴别,而对变压器励磁涌流和内部故障电流的有效仿真是进行正确鉴别的基础.在分析电磁暂态仿真软件EMTDC(Electro-Magnetic Transient in DC System)里变压器模型的基础上,构建模型对变压器励磁涌流和内部故障电流进行了仿真,并对仿真结果进行了间断角和二次谐波含量分析.结果表明,利用EMTDC能够根据不同的条件和要求有效地实现变压器励磁涌流和内部故障电流的仿真.     

一种基于皮尔逊相关系数识别变压器励磁涌流的方法

变压器空载合闸时产生的励磁涌流可能会导致差动保护误动,因此正确识别励磁涌流和内部故障是变压器保护的主要问题。文中首先分析了变压器励磁涌流和内部故障时基波与二次谐波幅值的动态变化趋势,并基于两者幅值的变化趋势提出了一种基于相关系数的识别方法:当两者的相关系数大于某一门槛值时,即判为励磁涌流,否则判为内部故障。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了新方法在性能上的优越性。     

基于电子式互感器的变压器励磁涌流识别方法

随着电子式互感器研究的日趋成熟及智能变电站的快速推进,智能变电站已广泛采用电子式互感器获取电流及电压信号。传统的变压器保护采用励磁涌流中的二次谐波含量区分励磁涌流和故障电流,从而对差动保护进行闭锁。但在空投或故障切除后恢复供电时,变压器内部发生轻微匝间故障,受非故障相励磁涌流的影响,差动保护可能延迟动作甚至拒动。针对上述原理的缺陷,提出了二次谐波“或”闭锁原理加故障开放的励磁涌流识别方法。试验结果表明,改进方案能明显提高变压器内部故障时差动保护的动作速度。     

基于瞬时励磁电感频率特性判别变压器励磁涌流

基于变压器瞬时励磁电感基频分量的有无，提出了判别励磁涌流与内部故障的新方法。涌流时变压器铁心必然经历饱和与非饱和过程，瞬时励磁电感是时变、交替变化的，具有较大的基频分量；内部故障时，变压器铁心工作于线性区，瞬时励磁电感恒为常数，无基频分量。据此，可实现励磁涌流与内部故障的有效判别。但瞬时励磁电感很难精确求取，为方便计算，提出了等效瞬时电感的概念，论证了其基频特性的等效性。动模实验有力地证实了所提方法的可靠性与安全性。     

自适应变压器励磁涌流判据研究

基于差流谐波正序分量的变压器励磁涌流判据能够有效识别励磁涌流和内部故障。为了进一步提高差动保护的励磁涌流闭锁可靠性和内部故障动作快速性,分析了变压器端电压及其基波正序分量突变量在励磁涌流和内部故障时的不同特征,由此确定了自适应控制因子Q,并将Q加入到差流谐波正序分量的励磁涌流判据中,进而提出了一种自适应变压器励磁涌流新判据。大量EMTP仿真及动模实验表明：新判据能够在励磁涌流时自动降低涌流制动定值,提高涌流的闭锁可靠性;在内部故障时自动升高涌流制动定值,提高区内故障时保护的动作速度。     

基于平方根滤波法参数辨识的变压器保护新方法

针对无功补偿用的并联电容以及超高压长输电线分布电容的存在,容易引起二次谐波判据制动的变压器差动保护误动,提出了一种基于平方根滤波法参数辨识的保护方法。参数辨识法依据变压器在内部故障时其结构及某些参数会改变,而励磁涌流及外部故障时不变的原理,利用变压器绕组的漏感值是否发生变化作为区分变压器内、外部故障与涌流的判据。和应涌流与励磁涌流的本质相同,只是变压器铁心发生了饱和,其内部结构及漏感等参数并不改变。大量仿真实验验证该方法的可行性和有效性,当励磁涌流、和应涌流与区外故障时能够可靠闭锁差动保护,而区内故障时保护能够准确动作。该方法计算量小、数值稳定性好,避免了最小二乘、卡尔曼滤波等算法可能发散的问题。     

基于GRNN神经网络的变压器励磁涌流识别方法

为了提高变压器差动保护识别励磁涌流与内部故障电流的能力,提出一种基于广义回归神经网络(GRNN)的变压器励磁涌流识别方法。首先通过全波傅里叶算法求得差动电流的特征量作为训练样本,然后利用交叉验证法寻找出GRNN神经网络的扩展常数spread的最优值,同时也计算出训练样本的最佳输入、输出值。由这些参数构建出识别励磁涌流的神经网络,仿真结果表明:GRNN神经网络收敛性好,运算速度快,并且预测输出精度非常高,能准确、有效、快速的识别出励磁涌流与内部故障电流。     

RCS-978变压器保护二次谐波制动系数整定值探讨

在《整定导则》中推荐的二次谐波制动系数为15%～20%,该制动系数是以两相涌流之差为基础分析得出的,鉴于RCS 978微机变压器差动保护对变压器各侧电流相位补偿方法的独特之处,励磁涌流在RCS 978差动保护装置中以相电流的形式出现,而非两相涌流之差,分析了《整定导则》中推荐的二次谐波制动系数用于RCS 978变压器差动保护装置时可能存在的问题。     

变压器差动保护涌流制动原理分析

空充误动是变压器差动保护的一大难题,现有的涌流制动原理主要是二次谐波和波形对称.文中深入分析了这2种原理之间的内在联系,指出不同的转角方式对保护可靠性产生的影响.传统的Y侧转换方式下,两相涌流之差可能导致二次谐波减小,波形趋于对称,这2种原理均可能误动;D侧转换方式下,三相涌流将互相影响,难以确定谐波制动的比例.