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.     

基于小波理论的变压器励磁涌流与故障电流的识别

变压器内部故障与励磁涌流一般都伴随着复杂的电磁暂态过程,普通的信号处理方法难以准确地区分这两种现象.文章利用小波理论对变压器的励磁涌流与内部故障电流的信号进行分析处理,根据小波变换结果之间差异性的显著特征来构成区分励磁涌流和内部故障电流的判据,以识别是否故障电流.     

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.     

变压器励磁涌流对差动保护的影响及解决方法的探讨

变压器励磁涌流会对差动保护产生影响,造成保护装置误动作.这就需要分析励磁涌流产生的机理,研究励磁涌流对变压器差动保护的影响,对变压器励磁涌流的抑制及励磁涌流与变压器内部故障电流判别的方法进行探讨.     

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。     

小波变换在励磁涌流和短路电流识别中的应用

为了识别励磁涌流电流和内部故障电流,根据小波变换后励磁涌流在高频率段处呈现出明显的奇异性的特点,利用小波变换对变压器的励磁涌流模型和内部故障模型进行仿真分析,确定了基于一尺度下奇异值的小波判据,比较其高频段上能量的变化情况来识别励磁涌流和内部故障电流。结果表明,此方法可以对励磁涌流和内部故障电流进行良好识别。     

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。     

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。     

参数辨识在SCOTT变压器保护中的应用

牵引变压器是牵引供电系统中重要的电气设备,变压器电流差动保护的核心问题是励磁涌流和内部故障电流的识别,目前的识别方法存在误动作的可能性,结合辨识理论和最小二乘算法,提出了基于参数辨识的SCOTT变压器保护原理.该方法能有效地区分牵引变压器内部故障与励磁涌流.     

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。     

电力变压器励磁涌流和内部故障识别新方法

区分励磁涌流和内部故障时的短路电流,是变压器差动保护的难点技术之一,虽然目前已有多种方法,但每种方法都或多或少地存在着一些问题,空载合闸误动或内部故障时拒动(或延时动作)的情况还时有发生。在引入瞬时无功功率理论的基础上,提出了一种依据变压器两侧三相差瞬时有功功率和瞬时无功功率直流分量比值的变化关系来识别变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。该方法不仅简便易行,而且从平均有功和平均无功的关系出发,进一步揭示了变压器励磁涌流与内部故障本质上的不同。RTDS仿真实验结果表明:该方法简单可靠,识别效果显著。     

基于有功无功直流分量比值的变压器涌流新判据

针对变压器差动保护存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题,在引入瞬时无功功率理论的基础上,提出一种依据变压器各侧三相差有功功率和差无功功率直流分量比值的变化关系来识别变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法.该方法原理简单,易于实现,具有数据采样方便、计算量小、动作可靠等特点.该方法从能量守恒的角度及有功功率和无功功率的关系出发,揭示了变压器励磁涌流和故障状态的本质不同.对变压器各种运行状态进行了实时数字仿真(RTDS)实验,仿真实验结果表明:该方法简单可靠,识别效果显著.     

三相变压器等效瞬时电感的计算分析及CT配置新方案

葛宝明等人以单相变压器模型为基础,提出一种利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流的算法,具有较好的识别效果。但对于三相变压器不同接线方式,尤其是YΔ/接线方式下等效瞬时电感的计算问题,目前还未见相关文献研究,该文对此问题进行了深入的分析和探讨,研究结果对利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流算法在工程中的应用,具有一定的指导意义和参考价值。针对变压器Δ侧绕组内部环流对等效瞬时电感计算结果影响大,而又难以通过线电流计算得到的特点,提出了一种新型的变压器差动保护CT配置方案。该方案保证了等效瞬时电感的正确计算,同时又不会使差动保护存在保护死区。     

用归一化等效瞬时电感分布特性识别励磁涌流的新算法

针对具有Y/△接线方式的三相变压器,提出了一种新的变压器差动保护TA配置方案：该方案是在传统变压器差动保护接线基础上,在变压器△侧接入一相绕组TA,然后与所测得的线电流结合,利用KCL定律可以容易地求解出△侧各相绕组电流.该方案既保证了等效瞬时电感的准确计算,使其不受△侧绕组内部环流的影响,又不会使差动保护存在＂死区＂.在此基础上,文中提出一种基于归一化等效瞬时电感分布特性的励磁涌流识别新算法：对等效瞬时电感进行归一化处理,使判据定值的选取更具有普遍性,与具体变压器参数、类型无关;利用分布特性更好地反映了等效瞬时电感的变化特征和规律.新算法识别灵敏可靠,HYBRISIM（Hybrid Simulator）实验数据也验证了新算法的准确性和有效性,其在超高压大容量变压器保护方面具有较好的工程应用前景.     

A novel algorithm for discrimination between inrush current and internal faults in power transformer differential protection based on discrete wavelet transform

This paper proposes a novel methodology for transformer differential protection, based on wave shape recognition of the discriminating criterion extracted of the instantaneous differential currents. Discrete wavelet transform has been applied to the differential currents due to internal fault and inrush currents. The diagnosis criterion is based on median absolute deviation (MAD) of wavelet coefficients over a specified frequency band. The proposed algorithm is examined using various simulated inrush and internal fault current cases on a power transformer that has been modeled using electromagnetic transients program EMTDC software. Results of evaluation study show that, proposed wavelet based differential protection scheme can discriminate internal faults from inrush currents.     

基于小波能量的变压器励磁涌流识别方法

提出了一种基于小波能量变化实现励磁涌流判别的新方法。由于励磁涌流和内部故障电流产生的机理不同,因此其能量分布是不同的。小波变换能够准确捕捉暂态信号的特征,且小波能量能够反映信号能量在时域的分布情况。采用db4作为母小波对电力系统仿真所产生的大量实验数据进行了小波变换,通过提取小波变换后的d4（第四层细节部分）并计算其能量变化情况,制定了合理的判据。实验结果表明,该方法能够准确、迅速地识别出变压器励磁涌流状态。     

基于广义瞬时功率的新型变压器保护原理

在差有功法的基础上,提出一种利用广义瞬时功率实现变压器保护的新原理。该原理通过消去变压器回路方程中直接体现主磁通的非线性项,构造了仅含漏电感和绕组电阻的二端网络。根据输入端口的广义瞬时功率直流分量的大小,来区分励磁涌流和内部故障电流。该原理避开了励磁涌流和铁损带来的不利影响,计算量小,易于工程实现。经仿真和动模试验验证,新原理能够快速、可靠的切除变压器内部故障,对空投轻微故障也有足够的灵敏度。     

利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和故障电流

提出一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重，会呈现出尖顶波的凹弧特征，而故障电流基本保持正弦特征的思想，首先找出10ms数据窗内采样值的绝对值取得最大值的点，然后计算该点两侧相邻的2个采样步长组成的大梯形面积与2个单采样步长组成的小梯形面积和的差的总和来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明：该方法能够快速切除变压器内部故障，动作时间约为10ms，所需时间较短，识别灵敏度高，并且实现方便，不受电流非周期分量的影响。     

A correlation based method for discrimination between inrush and short circuit currents in differential protection of power transformer using Discrete Wavelet Transform: Theory,simulation and experimental validation

This paper presents a new method for discrimination between magnetic inrush current and internal fault current in the differential protection of power transformer. The proposed method is based on the Wavelet Transform and correlation coefficient. In this study Discrete Wavelet Transform is used to describe the current signal in terms of different time and frequency components. In the proposed method, the energy signals of these components are employed. In the proposed method, a statistical parameter known as correlation coefficient is used to establish a criterion for the proposed discriminative algorithm. The correlation coefficient is used for express the relationship between wavelet coefficients energy at different scales of the signal resolution. Then pattern of these relations is utilized as a measure to discriminate the inrush current from fault current. For investigation the accuracy of the proposed algorithm different cases of inrush and internal fault currents is simulated by PSCAD/EMTDC software. Also, the proposed method is tested by the gathered data from experimental test at the laboratory. Current signals obtained from the simulation as well as the results obtained from the experimental test are employed by the proposed discriminative algorithm. Analysis of the simulation and experimental results show that the proposed method accurately identifies inrush and fault currents in the distance of the power transformer protection in a time period less than quarter of power frequency cycle. In addition to the sensitivity and high reliability, the proposed method has low computation work and does not required determining the threshold for each new power system.