变压器三相涌流波形特征分析及判别方法研究

在揭示变压器励磁涌流两大波形特征的基础上,充分利用波形特征,提出一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障电流的方法,该方法基于涌流波形呈现出尖顶波的凹弧特征,而故障电流基本保持正弦波形特征,在半波周期内找到采样值的极值点及频率,构造出与之对应的虚拟正弦波形,通过判断合闸电流与构造波形在半波周期内的相似程度来区分励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方法能够有效、快速切除变压器内部故障,并且不受电流非周期分量的影响。     

利用波形非正弦度分形估计值识别励磁涌流

以正确鉴别变压器励磁涌流和短路电流为目的,提出一种利用波形非正弦度分形估计的电力变压器励磁涌流与内部故障电流识别方案。利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,对差动电流波形进行波形非正弦度计算并分析。通过复合形态滤波算法滤除信号中的各种噪声和扰动,保证了算法的可靠性。在比较励磁涌流与短路电流波形非正弦度各自特点的基础上,提出了一种新的变压器保护方案。仿真试验结果表明:该方法能可靠识别励磁涌流与短路电流,对轻微内部故障也有较高的灵敏度。     

一种快速识别变压器励磁涌流和内部故障的新方法

基于励磁涌流波形畸变严重，会呈现出尖顶波的凹弧特征，而故障电流则基本保持基频正弦波(凸弧)特征的思想,该文提出了一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法利用初始5ms内差电流的数据（5ms数据窗）,将其拓展为长10ms的数据窗，然后通过最小二乘算法拟合差电流波形得到其近似表达式,再根据拟合曲线在各点处的曲率和凸凹特性来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明:该方法能够快速地切除变压器内部故障，动作时间约为5ms,所需时间较短，识别灵敏度高,且实现方便，不受电流互感器饱和及非周期分量的影响。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障。动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 m s左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求。而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值。     

基于波形正弦度特征的变压器励磁涌流判别算法

提出一种基于波形正弦度判别变压器励磁涌流的方法。利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同，即变压器正常运行、内部短路、外部短路时波形具有正弦函数特征，而励磁涌流因其包含非周期分量、间断角，不具有正弦特征。比较波形的正弦度，形成区别涌流和短路故障的判据。通过变压器各种运行情况的大量动模试验验证了所提方法的可行性和判据的正确性。研究表明，所提方法具有特征明显，判断精确，同时对TA饱和有制动作用等特点。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障.动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 ms左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求.而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值.     

基于小波模极大值理论的励磁涌流新判据研究

针对励磁涌流引起变压器纵联差动保护误动的问题,提出了一种基于小波变换和模极大值理论来辨别励磁涌流与故障电流的新依据。该方法根据励磁涌流含有大量非周期分量和波形间断角,而故障电流保持基频正弦波的特点。首先利用小波分解原始信号,再利用模极大值理论选取模极大值点,通过模极大值点之间的数值关系可以鉴别不同电流信号。经过Matlab/Simulink仿真分析,表明该方法能够准确可靠地区分励磁涌流和故障电流。     

基于波形正弦度特征的变压器励磁涌流判别算法

提出一种基于波形正弦度判别变压器励磁涌流的方法。利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同，即变压器正常运行、内部短路、外部短路时波形具有正弦函数特征，而励磁涌流因其包含非周期分量、间断角，不具有正弦特征。比较波形的正弦度，形成区别涌流和短路故障的判据。通过变压器各种运行情况的大量动模试验验证了所提方法的可行性和判据的正确性。研究表明，所提方法具有特征明显，判断精确，同时对TA饱和有制动作用等特点。     

基于瞬时功率的变压器励磁涌流和内部故障电流识别新方法

在分析瞬时功率频谱特性的基础上，提出了一种基于瞬时功率的变压器励磁涌流和内部故障电流识别新方法。该方法主要依据变压器两侧三相差瞬时功率幅频特性中直流分量和基频分量的相对关系来识别变压器励磁涌流和内部故障电流。该方法具有传统变压器电流差动保护简便易行的特点，并从能量守恒的角度出发，进一步揭示了变压器励磁涌流与内部故障电流本质上的不同。HYBRISIM混合仿真实验结果表明该方法简单可靠、识别效果明显。     

基于波形非正弦度分形估计的励磁涌流识别方法

电力变压器作为输变电关键主设备,在电力系统中占有极其重要的地位,纵差保护是变压器的主保护之一,正确识别变压器励磁涌流和内部短路故障是变压器保护的关键问题。提出了一种基于波形非正弦度分形估计的励磁涌流识别方法,应用网格分形技术计算差流波形的非正弦度,利用励磁涌流波形非正弦度增大的特点,鉴别励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方案能很好满足继电保护要求的有效性和可靠性。     

Correlation Analysis of Waveforms in Nonsaturation Zone-Based Method to Identify the Magnetizing Inrush in Transformer

A novel algorithm based on the correlation analysis of waveforms to distinguish between the magnetizing inrush and the short-circuit fault current is proposed. The algorithm makes use of the characteristics of differential current waveform in the nonsaturation zone that it is similar to a part of the sinusoidal wave under the short-circuit fault and far different with the sinusoid under the inrush condition. To realize this algorithm, the nonsaturation zone of the transformer is decided by comparing the algebraic sum of sampling data in a short slide window of the differential current under the magnetizing inrush or the short-circuit fault, then two kinds of normal sinusoidal waveforms are structured according to the value and position of the peak point of differential current in the nonsaturation zone. The correlation coefficients between the original waveform and two structured sinusoidal waveforms are calculated, and the magnetizing inrush or fault current is judged according to the average of two correlation coefficients. The experimental results verify that the algorithm can correctly open the differential protection shortly for the internal short-circuit fault in operation, energized with a turn-to-turn short-circuit fault, reliably blocking the protection during the magnetizing inrush, and obtaining good immunity to the saturation of the current transformer. Low computation and requirements contributing to this algorithm are performed in practice.     

用波形拟合法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理

提出了一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重的基本思想,能够利用较短的数据窗,预测出相应的标准正弦波,通过分析实际采样波形与标准正弦波的相似程度来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析和EMTP仿真均表明：该方法数据窗较短,特征明显,识别正确,不受电流互感器饱和的影响等。     

基于非饱和区域波形相关分析的励磁涌流鉴别方法

提出一种基于波形相关程度鉴别变压器励磁涌流与故障电流的新方法.该方法通过比较动态差流短数据窗内各采样点代数和的大小,寻找出励磁涌流或短路故障下变压器的非饱和区域,由非饱和区内采样数据的最大值及其位置构造出2种形式的标准正弦波,再分别计算非饱和区内差流采样波形与2种构造正弦波的相关程度,根据相关系数平均值的大小区分励磁涌流与故障电流.动模试验结果分析表明,该方法在变压器运行中发生内部故障以及带故障空载合闸时,能够快速开放纵差保护;在空载合闸发生励磁涌流时,能够可靠闭锁纵差保护,并且能够实现分相闭锁,具有较好的抗电流互感器饱和能力.     

基于波形系数的变压器励磁涌流快速识别算法

通过分析励磁涌流波形与磁化曲线的关系,提出了一种基于波形系数的变压器励磁涌流快速识别算法。利用空载合闸和内部故障后符合正弦特征的采样数据预测出参考波形,并将1／2周波内的采样数据与预测数据进行比较,以此定义波形系数。通过波形系数的大小区分变压器励磁涌流状态和内部故障状态。仿真和动模实验表明,该算法能在一个周波内准确识别出空载合闸和各种内部故障状态。     

基于巴氏系数的变压器励磁涌流和故障差流识别新判据

传统变压器励磁涌流识别方法在复杂电磁环境以及电流互感器(CT)饱和等情况下会受到干扰而导致保护动作速度变慢或者误动。为解决此问题,提出一种利用电流波形分布特征识别励磁涌流的变压器差动保护新判据。结合巴氏系数图像匹配算法,对比差动电流和正弦信号的波形相似度以区分励磁涌流和故障电流。并利用PSCAD/EMTDC软件仿真以及动模试验验证了该判据在变压器空载合闸、区内和区外故障、带故障合闸以及CT饱和等工况下的有效性。     

一种基于部分Hausdorff距离的励磁涌流识别新方法

变电站的电磁环境较为复杂,二次设备可能受到电磁干扰等不利因素影响而产生异常数据,进而导致保护误动。传统的变压器励磁涌流识别方法并没有考虑到异常数据干扰对保护的影响。分析异常数据对不同识别方法造成的影响,可以得知现有的励磁涌流识别方法在保护用数据受到异常干扰时,可能会导致保护动作速度变慢甚至保护误动。为解决这一问题,提出了一种基于波形相似度识别的励磁涌流快速识别方法,通过对比差动电流和正弦信号的波形相似度以区分励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方法能够快速有效识别励磁涌流,在一定程度上能够不受异常数据的影响。