基于电压电流微分波形特性的变压器保护新原理的研究

针对变压器差动保护多年来一直存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题，鉴于利用磁通特性原理区分励磁涌流的不足，该文提出了利用电源侧电压和电流微分的比值来判别变压器是否含有励磁涌流的新方法。该方法原理简单，易于实现，无需任何先验参数，具有数据采样方便，计算量小，动作可靠、迅速等特点。对变压器各种运行状态进行ATP仿真试验，初步证实了该方法的正确性。最后对动模试验数据和现场运行变压器的数据进行了分析，表明该方法能够迅速、可靠地切除变压器内部故障。     

变压器励磁涌流的相移比较鉴别方法

为了满足现代变压器保护动作快速性的要求，针对变压器铁心饱和的过程中具有非线性特性，提出了一种利用相移比较的短数据窗算法。该方法利用前一段波形估计出的基波相量经移相后与后一段波形估计的相量相比较来判别故障和励磁涌流，并给出了具体的故障判别方案。动模试验表明：该方法原理简单、易于实现，能够迅速、可靠地切除各种情况下变压器的内部故障。     

一种高可靠的自适应励磁涌流制动方法

在简述传统二次谐波制动原理和存在问题的基础上,分析了空投于无故障变压器和有故障变压器时差动电流基波含量和二次谐波含量的变化特性.利用该特性提出一种自适应的励磁涌流制动方法.通过该方法实时判断变压器的运行状态,确定可靠闭锁或及时开放差动,解决现有方法在励磁涌流制动和差动保护正确快速动作之间的矛盾,提高了励磁涌流制动的灵敏性,确保变压器在仅有励磁涌流的情况下可靠制动,在任何有区内故障的情况下又能正确快速动作.     

励磁涌流对差动保护的影响及其对策

为了解决变压器差动保护由于励磁涌流而经常误动作的问题,对励磁涌流进行了特征分析,指出当前防止差动保护误动作原理的不足,阐述了利用磁通特性原理区分励磁涌流的方法,分析结果表明,该方法能够可靠地识别变压器内部故障。     

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。     

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.     

跟踪式二次谐波涌流制动改进方法

针对二次谐波制动原理存在的问题，提出一种新的二次谐波制动原理。通过判断变压器的开关位置和差流大小来改变涌流闭锁二次谐波门槛值，在空载合闸和故障切除恢复电压的过程中监视变压器内部故障和励磁涌流，达到在不会拒动的情况下更准确地判断励磁涌流、防止保护误动的目的。该方法具有实时跟踪的功能，克服了单一定值不能实现可靠制动的缺点。验证表明新方法具有较高的可靠性和灵敏性，可以克服传统制动方法的缺点，实现对励磁涌流现象的可靠制动。     

基于两点乘积算法的变压器励磁涌流识别新方法

为解决变压器差动保护由于励磁涌流而经常误动的问题,从变压器磁特性出发,针对励磁涌流波形畸变严重且会出现尖顶波,而故障电流基本保持基频正弦波特征的特点,提出用两点乘积算法来识别变压器励磁涌流。该方法利用三角函数定理,通过差分滤波得到差动电流,求得多组相邻2电流的平方和,然后比较相邻2组平方和的比值来判断励磁涌流,通过对动模试验数据的分析计算验证本方法的有效性。     

基于网格分形的励磁涌流识别新方法

提出了一种基于网格分形和自适应形态滤波器识别励磁涌流与内部故障电流的新方法。在利用网格分形对差动电流进行分析的同时，通过广义形态滤波器结合自适应算法滤除网格变化曲线的各种噪声和扰动信号。在比较励磁涌流与短路电流网格曲线各自特点的基础上，提出了一种新型变压器保护方案，该方案不受Y/D接线的变压器D侧环流助增作用的影响。动模试验分析结果表明该原理能迅速、可靠地切除变压器内部故障，对轻微故障也有较高的灵敏度。     

基于有功与无功相对大小的变压器励磁涌流鉴别新方法

提出了一种基于有功功率和无功功率相对大小特征的变压器励磁涌流鉴别新方法。分析了励磁涌流和内部故障情况下,有功和无功功率不同的变化趋势。当变压器空投于故障时,由于故障支路的存在,有功功率在一段时间内始终大于无功功率,而发生励磁涌流时,即使有功大于无功,持续时间也很短（非饱和阶段的时间3～5 ms）,这两种情况区别非常明显。利用这点不同构成判据,判断是否发生故障。该方法易于实现,计算量小,动作可靠、迅速。利用变压器各种运行状态的动模实验数据进行验证,结果表明该方法不受励磁涌流的影响且能够迅速、可靠地反映变压器内部故障,在性能上明显优于谐波制动判据。     

变压器波形对称原理差动保护不对称度K的分析和整定

根据目前在变压器波形对称原理保护的不对称度K整定中存在的问题,通过对变压器差动保护的各种区内故障模式了大量的EMTP仿真,由数据分析获得K的最小取值依据,并由仿真数据得出不对称度K的选取与间断角的关系,从而提出了波形对称原理保护中不对称度K的整定方法,对已有的励磁涌流波形进行了检验,达到了预期的结果。     

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。     

基于不同傅里叶算法之间相似度的励磁涌流鉴别方法

利用半波傅里叶算法计算的差流基波幅值与绝对门槛值相比较来鉴别励磁涌流和内部故障电流,存在定值整定困难的缺点.提出了一种改进算法,利用全波和半波傅里叶算法计算的差流基波幅值之间的波形相似系数进行励磁涌流鉴别,克服了原方法的上述不足.理论分析和大量动模试验表明:该方法能够可靠区分励磁涌流和变压器内部故障电流,并对对称性励磁涌流具有较好的识别效果,在空载合闸于内部轻微匝间故障时,差动保护仍能快速动作出口.     

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。     

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.     

基于波形互相关系数的变压器励磁涌流识别方法

励磁涌流是导致变压器差动保护误动的主要因素。提出一种利用波形互相关系数特征的励磁涌流识别方法。利用空载合闸或内部故障后的短数据窗构造一标准正弦参考波,对采样波形与构造的标准正弦波两信号的相关性进行分析,计算归一化互相关系数进行内部故障和涌流识别。内部故障时波形互相关系数为接近1的稳定值,而励磁涌流时互相关系数偏离1且其值波动显著。最后PSCAD仿真计算分析结果表明:该方法能在一个周波内准确识别出励磁涌流与内部故障,为提高变压器差动保护性能和优化变压器保护配置提供了有益的理论依据。