基于冻结磁导率的变压器漏感计算

文中建立了变压器的场-路耦合模型,采用棱边元建立离散插值函数,运用直接耦合法求解电磁场方程和电路方程,通过损耗分离实现对铁心损耗的计算.利用所得模型,对一台电力变压器的内部故障进行了仿真分析,仿真结果与实际值一致,证明了模型的有效性.仿真分析表明:内部故障同时受故障绕组匝数和位置的影响,其结果可作为分析变压器内部故障的理论依据.     

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.     

三相五芯柱变压器内部故障仿真模型研究

传统的电力变压器内部故障模型都是基于绕组的分析方法,忽略漏磁通、变压器铁芯涡流效应,且考虑铁芯非线性较少。为能进一步准确地描述变压器内部故障的暂态过程,并深入了解变压器内部故障机理,基于结构为三相五芯柱变压器模型,采用磁路分析方法建立了计及涡流效应、漏磁通及铁芯非线性等因素的三相五芯柱变压器内部故障仿真模型。模型从三相五芯柱变压器磁路出发,建立了磁链方程、电压方程,并根据铁芯和铁轭的磁通和电流关系及磁路关系列出磁导计算方程;给出了仿真模型的参数确定方法,其中参数确定与变压器的结构紧密相关。为了验证仿真模型的有效性,用该模型仿真了故障后较长时间进入稳态的情况,其结果与稳态的电路方法电流有效值计算结果相一致。仿真结果的暂态趋势与试验结果基本一致,从而验证了该模型的有效性。     

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。     

基于电磁暂态三相三柱变压器内部故障仿真模型的研究

介绍了三相三柱变压器内部故障模型的建立过程,并对三相三柱变压器进行了仿真.     

基于RTDS平台进行双卷变压器本体内部故障的仿真

简述了实时数字动模试验系统在系统元件本体内部故障动态仿真领域的现状,详细分析了借助RTDS实时数字动模试验系统这一平台进行变压器本体内部故障仿真的可行性,建立了变压器本体内部故障仿真模型,并通过试验证明了该双卷变压器保护装置动态试验模型的真实性,从而以工程的角度解决了变压器本体内部故障的仿真。     

电力变压器油箱内部故障压力特征建模及仿真

鉴于变压器内部故障后压力升高可能导致油箱开裂、起火及爆炸等事故,长期以来,电力变压器一般装有瓦斯继电器和压力释放阀用于故障切除及油箱过压力释放。但由于业界对其深入研究不足,且鲜有理论创新和性能改进,目前广泛使用的瓦斯继电器存在速动性不足、可靠性较低及阈值难以整定等缺陷。通过分析变压器内部故障造成油箱内压力升高的瞬态物理过程,建立了变压器油箱内部故障压力震源及其波传播的数学模型,有限元仿真变压器内部故障后油箱内压力升高变化情况,得到不同时刻下油箱内部压力分布云图及不同位置压强升高曲线。仿真计算结果揭示了变压器电气网络故障与油箱内非电气量表象之间的关系,为研究基于故障压力特征的数字式瓦斯保护提供理论基础和仿真平台。此外,通过与电力变压器油箱内电弧故障压强升高试验结果的比较,验证了所建模型及仿真手段的正确性。     

多绕组电力变压器内部短路稳态分析:（一）建模与仿真

电力变压器线圈之间的耦合特性使其内部短路故障的外部特性具有复杂性.为了正确设计和整定变压器内部故障的继电保护方案,必须逐个地针对每种变压器内部短路故障分布情况找到外部故障特征.文中提出了一种分析电力变压器内部短路故障的电路模型和分析方法,并以一台双绕组变压器为例,对线圈内部对地短路、匝间短路、相间短路分别进行了仿真计算,给出了外特性随故障类型和故障位置变化的规律.     

电力变压器内部故障的非线性仿真模型

针对电力变压器内部故障分析和继电保护的需要,分析了现有变压器线性仿真模型中确定电感参数存在的问题。指出问题的关键是没有考虑发生内部短路故障后,变压器内部的磁场发生了变化,而且铁心存在饱和的非线性特征,因而用变压器的线性模型模拟和计算其电感参数是不准确的。为此,文中利用有限元分析法,提出了一种变压器内部故障的非线性仿真模型。该模型利用有限元分析法计算变压器内部故障后的参数,根据这些参数形成等值电路模型,并得到了需要研究的电流和电压值。为验证非线性模型的正确性,将1台模拟变压器的内部故障试验仿真数据与动模试验数据进行了比较。结果表明文中提出的变压器内部故障非线性模型是正确的。     

基于人工神经网络模型的变压器保护原理

依据人工神经网络的逼近能力,提出了一种基于人工神经网络模型的变压器保护新原理.该原理利用人工神经网络来逼近变压器的电磁关系,构建可替代变压器物理模型的人工神经网络模型,在线识别变压器的内部参数,基于参数识别后的变压器人工神经网络模型实现变压器保护.EMTP仿真实验表明,该变压器保护方法能在故障发生后半周内识别内部故障,故障特征明显,动作门槛有较大裕度,能识别变压器轻微匝间故障,且不受励磁涌流影响.     

基于等效变换的牵引负荷建模

建立了一种将牵引负荷等效变换为所接入系统高压侧短时故障模型,通过分析斯科特型牵引变压器的接线方式,将二次侧牵引负荷变换至一次侧,并作为短时网络故障接入公用电网,可同时描述牵引负荷的冲击性、非线性及不对称性。基于PSASP软件分别对负荷的冲击模型、负荷的等效故障变换模型进行仿真,结果验证了等效故障变换模型的正确性及实用性。通过一地区电网电能质量指标的计算,分析了牵引负荷对地区电网电能质量的影响。     

Identification of Cross-Country Fault of Power Transformer for Fast Unblocking of Differential Protection

Due to the different ratings of the current transformers (CT) located on different sides of power transformer, only the CT of low ratings will saturate when the power transformer experiences a heavy through fault, leading to false differential current. Such type of external fault can be identified from the internal one if the differential protection is equipped with the percentage restraint characteristic together with the method using operation time difference between pickup element and differential protection. However, the differential protection will be wrongly blocked as well if a cross-country fault occurs. According to the investigations in this paper, in the event of an external fault accompanied by the CT saturation, the variation of most samples of the secondary current of the saturated CT is inversely proportional to the variation of the differential current. Comparatively, this law cannot be followed on the occasion of an internal fault. In this case, the locus of the variation of the saturated secondary current with the differential current can be used to dynamically discriminate if an external fault develops to an internal fault. With the method proposed in this paper, the ability of the differential protection immune to cross-country fault can be improved further. The effectiveness of the proposed method is verified with the simulation tests.      

多绕组变压器副边短路故障保护策略分析

针对多绕组移相变压器单个绕组短路故障难于检测的问题,介绍了基于原边三相电流及三相电压采样的故障判断方法。该方法通过计算原边电流无功及负序分量,能够及时判别变压器副边短路故障。理论仿真及实际测试结果表明,该方法可实现多绕组变压器副边短路的快速保护。     

一种快速识别故障发展的变压器差动保护解除闭锁新方法

TA饱和一直是影响变压器差动保护可靠性的重要原因。目前已有的比率制动特性和时差法等方法,在一定程度上提高了保护躲避区外故障的能力,但无法及时处理区外故障转区内故障的情况。通过分析发现:当外部故障且TA饱和时,绝大部分采样点在满足动作条件的情况下,其饱和TA的二次电流变化趋势与差流的变化趋势相反,而在内部故障情况下,上述规律则不满足。由此提出利用饱和二次电流和差流采样值变化轨迹,动态地定是否发生故障发展,有利于进一步提高差动保护的可靠性。仿真结果证实了所提方法的有效性。     

一种变压器高频模型在电网过电压中的应用与仿真

变压器中性点过电压包含的高频分量使变压器工频模型的仿真结果无法准确反映变压器暂态过电压的实际情况。研究了变压器内部结构及原理,应用PSCAD软件,以某电网110kV系统为背景,使用变压器工频模型与变压器高频模型对该变电站非接地主变中性点不对称故障过电压进行了仿真比较,通过与理论计算数值的对比得出,该高频模型能够准确有效地仿真各种不对称故障过电压。     

神经网络理论在变压器故障诊断中的应用

把专家知识与神经网络计算相结合,用变压器原副边正序和负序电流分量的方向进行变压器的故障诊断,克服好传统的二次谐波制动特性劝保护在涌流伴随故障状态下的动作延时,能正确识别变压器的内部故障,励磁涌流、外部故障及空载合于内部故障等不同状态。用此原理构成的变压器保护动作时间最快可为半个周期,可适合于任意连接方式的双绕组变压器,且不受系统参数的影响,具有广泛的实用性和很强的容错能力,大量仿真结果证明了此方法     

基于改进萤火虫算法和多分类支持向量机的变压器故障诊断

为了高效完成电力变压器故障诊断,引入萤火虫算法(FA),利用混沌优化理论和自适应变步长机制对算法进行改进,提高算法的收敛速度和精度,并将改进萤火虫算法(IFA)和支持向量机(SVM)理论相结合构造变压器故障诊断方法。该方法利用IFA选择合适的SVM参数,同时结合二叉树方法构造多分类SVM进行变压器故障类型识别。变压器故障诊断实例仿真结果表明,IFA的收敛性和寻优能力较FA、粒子群算法(PSO)更好,且优化后的变压器故障诊断模型具有更高的准确率。     

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。