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Y/Δ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.     

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。     

基于等效瞬时电感频域特性的配电网励磁涌流识别方法研究

变压器等效励磁电感能够反映其铁心的饱和程度。根据等效瞬时电感在涌流故障情况下瞬时励磁电感波形的差异性,提出一种基于等效瞬时电感频域特性的配电网励磁涌流判别方法。通过试验验证了该方法的可靠性。     

应用等效瞬时电感对称特征判别变压器励磁涌流新方法

根据变压器在空投和内部故障情况下等效瞬时励磁电感的波形差异性,提出一种利用波形相关性判别励磁涌流和故障电流的新方法。涌流时变压器铁芯必然经历饱和与非饱和过程,瞬时励磁电感是时变且交替变化的。内部故障时,变压器铁芯工作于线性区域,瞬时励磁电感恒为常数。在此基础上,提出利用波形对称度分析等效瞬时电感前后半个周期波形的对称性。通过涌流和故障时等效瞬时电感波形对称度的大小判别涌流和故障。动模试验分析结果表明,新方法能有效区分励磁涌流和故障电流,对轻微匝间故障也有足够的灵敏度。     

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。     

等效瞬时电感算法在Y-△接线变压器中的应用

对于Y-△接线的三相变压器,等效瞬时电感算法会受到环流的影响,但目前尚没有确切的求取环流的算法,从而影响等效瞬时电感的准确计算进而影响保护的可靠动作.对此,提出一种新的算法,能够准确地计算出△侧绕组的环流,从而既能准确地计算出等效瞬时电感,使其不受△侧绕组内部环流的影响,同时又不会使差动保护存在死区,能够使保护灵敏可靠动作.EMTP仿真结果表明:该算法得到的等效瞬时电感能够准确,有效地识别励磁涌流与内部故障,不需要再测量△侧绕组的相电流,也无需改变CT配置方案,并且适用于超高压和220 kV以下的电力变压器,具有工程实际应用价值.     

等效瞬时电感算法在Y-Δ接线变压器中的应用

对于Y-△接线的三相变压器,等效瞬时电感算法会受到环流的影响,但目前尚没有确切的求取环流的算法,从而影响等效瞬时电感的准确计算进而影响保护的可靠动作。对此,提出一种新的算法,能够准确地计算出△侧绕组的环流,从而既能准确地计算出等效瞬时电感,使其不受△侧绕组内部环流的影响,同时又不会使差动保护存在死区,能够使保护灵敏可靠动作。EMTP仿真结果表明:该算法得到的等效瞬时电感能够准确、有效地识别励磁涌流与内部故障,不需要再测量△侧绕组的相电流,也无需改变CT配置方案,并且适用于超高压和220kV以下的电力变压器,具有工程实际应用价值。     

基于变压器回路方程的三角形侧绕组中环流求取新方法

采用Y,d接线的变压器三角形侧绕组中的环流难以测量,因此变压器差动保护存在相位补偿的问题,使差流不能很好地反映本相励磁电流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围,成为影响变压器保护性能提高的一个难题。在变压器回路方程的基础上,推导出了等效瞬时绕组电阻和漏电感的计算公式,提出了一种适用于Y,d接线的三相一体式变压器三角形侧绕组环流的计算方法。最后通过MATLAB仿真验证了该方法的准确性,有利于等效瞬时电感的计算及相关励磁涌流判据的实施,为变压器保护中差动电流的准确计算提供了一种新思路。     

非饱和区等效瞬时电感在判别变压器和应涌流中的应用研究

和应涌流可能引起运行变压器差动保护误动.影响变压器的正常运行,但目前还没有判别运行变压器中产生和应涌的有效方法。文章根据变压器和应涌流产生的原因,利用等效瞬时电感能够正确反映变压器运行状态的特点,由非饱和区内等效瞬时电感平均值的大小判别运行变压器发生和应涌流,闭锁差动保护,防止其误动。仿真和实验结果证明该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据及三次谐波比电流互感器饱和判据在识别和应涌流方面具有可靠性高、抗电流互感器饱和能力强的优点。     

基于零序过滤的变压器励磁电感计算方法及涌流识别

目前,以单相变压器T形电路为基础,利用等效瞬时电感的变化特性识别励磁涌流的方法效果较好,但计算励磁电感需使用变压器各侧绕组电流,对于Y,d接线变压器,如果电流互感器按典型方案配置,其三角形(△)侧绕组电流未知,故不能直接利用现有方法计算励磁电感。文中提出一种基于零序过滤的励磁电感计算方法,无需测量△侧绕组电流,只需利用△侧线电流就可计算出代表正、负序分量共同作用结果的励磁电感,且计算结果在变压器正常运行、故障及涌流时都有显著特征,可准确、有效地识别励磁涌流和内部故障状态。PSCAD仿真验证了该算法的准确性。     

基于非饱和区等效瞬时电感波形特征的变压器励磁涌流鉴别方法

分析变压器各种情况下等效瞬时电感的波形特点,提出一种利用波形波动函数检验变压器是否发生励磁涌流的新方法。该方法根据等效瞬时电感在非饱和区域波形变化剧烈的特点,通过计算波形的波动系数来识别涌流与故障电流。动模实验结果显示,即使对于匝间轻微故障,该方法也具有比较高的灵敏度。此外,该方法无需利用变压器的任何参数,仅需测量三相差流和原边各相相电压,算法计算量小,实现简单,整定容易。     

An equivalent instantaneous inductance-based technique for discrimination between inrush current and internal faults in power transformers

A novel equivalent instantaneous inductance (EII)-based scheme is proposed to distinguish the inrush current from internal faults in power transformers, which is derived from the inherent difference of the magnetic permeability, due to the saturation and unsaturation, in the transformer iron core between the inrush current and an internal fault. First, the EII that represents these differences is defined, and its calculation methods and the criteria to identify the internal fault in the time and frequency domains are respectively developed. A total of 98 experimental cases are used to test the performance of the technique. In all of the tests, the inrush current is characterized by the drastic variation of the EII, but the EII of the faulty phase is kept almost constant. The experimental results verify the dependability, security, and fast operation of the proposed scheme. Besides, its easy implementation in real time is another advantage of the proposed method because of its simplicity.     

基于非饱和区等效瞬时电感的变压器励磁涌流鉴别方法

变压器的等效瞬时电感能够反映其饱和程度的变化,按照差流大小将变压器的运行状态划分为饱和区与非饱和区．分析了变压器经历励磁涌流和短路故障过程中,其等效瞬时电感值在饱和区与非饱和区内的变化范围及特点．根据非饱和区内等效瞬时电感大小区分励磁涌流和短路故障的方法。该方法原理清晰、整定简单、裕度大。试验结果证明,在区内短路故障以及带故障合闸时,该方法能够快速开放差动保护：在励磁涌流时,能够可靠闭锁差动保护,并有良好的抗电流互感器饱和特性．具有工程实际应用价值。     

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.     

利用动态阻抗特性识别变压器的励磁涌流

为更有效地辨别变压器的励磁涌流和内部故障电流,提出了基于动态阻抗特性物理意义明确的识别策略。理论分析表明,变压器发生励磁涌流时和内部故障时表现的特征不同,即动态阻抗前者变化幅度大,且含有各次谐波;后者变化幅度小,且50Hz及其奇数次谐波含量较少。EMTP数值仿真与动模实验证明了利用动态阻抗特性识别励磁涌流的有效性,其具体判别方法容易实现,计算量小。因时、频两域设定阈值的裕度大,可显著提高变压器差动保护动作的可靠性与正确性。     

基于等效瞬时漏电感的变压器保护新原理

在变压器模型回路方程的基础上，应用等效瞬时漏电感，提出了一种新型变压器保护原理。在内部故障的情况下，绕组变形将会导致漏电感参数发生变化;而在正常运行、外部故障和励磁涌流情况下，变压器漏电感等内部结构参数不会发生改变。因此，通过计算等效瞬时漏感参数，可有效地识别变压器的运行状态。2组动模试验分析结果表明，该原理不受励磁涌流的影响，能够迅速、可靠地切除变压器内部故障，对轻微故障也有足够的灵敏度。     

基于不同区域平均等效瞬时电感比值的励磁涌流鉴别方法

利用变压器瞬时励磁电感能够反映其饱和程度的特点,提出了一种由差流大小划分变压器的非饱和区域与饱和区域,根据两个区域内平均等效瞬时电感比值的大小识别励磁涌流和短路故障的方法.在涌流发生的过程中,变压器不断经历非饱和状态与饱和状态,相应等效瞬时电感由大变小,变化剧烈,一个周期内非饱和区域与饱和区域内平均等效瞬时电感的比值很大.而发生短路故障时,等效瞬时电感很小,而且基本不变化,按差流划分的非饱和区域与饱和区域内平均等效瞬时电感的比值约为1.该方法原理简单,整定容易,识别速度快,试验结果验证了其正确性和有效性.