基于磁路特征的三相三柱式变压器励磁参数识别

针对励磁参数在变压器保护中的应用,提出了三相三柱式变压器励磁电感参数的识别方法。根据三相三柱式变压的磁路特征建立了反映主磁通感应压降与励磁电流关系的简化数学模型。对于Y/Y接线的变压器,在求得其主磁通感应压降后,根据所建模型可稳定、准确地求取其在非内部故障情况下的励磁参数,所求参数与内部故障相比特征明确。Δ侧环流不是三相三柱式变压器的励磁电流,在用绕组端电压代替主磁通感应压降后,可直接应用于Y/Δ接线变压器,励磁涌流时仍可准确计算其励磁参数,其特征明确,可与差动保护配合,构建励磁涌流识别判据。通过统一电磁等效电路(unified magnefc equivalent circuit,UMEC)仿真模型验证了该方法的正确性。     

三相三柱变压器暂态仿真

以三相三柱式变压器铁心磁路为基础 ,建立了变压器的暂态模型。分析了模型参数和变压器实验值的关系 ,可利用变压器的实验值及几何参数确定模型参数。该模型可以用于变压器的故障和励磁涌流仿真     

交直流混杂环境下Y/?变压器铁芯振动研究

针对三相Y/Δ变压器遭受直流扰动时的励磁饱和与铁芯振动问题,提出了一种励磁-振动谐响应分析方法。建立直流入侵状态方程,通过电磁耦合迭代辨识励磁电流,以表征直流偏磁下变压器的饱和程度,同时建立振动谐响应模型分析铁芯振动。仿真计算变压器在交直流混杂环境下的电磁特性,研究不同直流水平下励磁电流的变化情况及铁芯振动特性,同时将三相组式变压器与三相三柱式变压器在直流扰动下的励磁-振动特性进行对比并总结规律。搭建Y/Δ变压器动模实验平台,利用励磁电流辨识模块监测电流波形,利用振动监测模块采集振动信号,通过实验数据验证仿真结果的正确性。     

三相逆变器数字孪生系统的参数辨识研究

电力电子变换器的参数辨识能提升系统控制和运行效果,然而传统的参数辨识方法难以同时辨识多组参数且辨识结果精度较低。针对此问题,提出了基于数字孪生的三相逆变器参数辨识方法。首先,构造出数字孪生三相逆变器,包括利用Runge-kutta库塔方法建立三相逆变器主电路的数学模型和控制器离散模型。然后,利用自适应粒子群优化算法更新并优化数字孪生逆变器的电路参数,直至数字孪生逆变器和物理逆变器相应的电路参数相同。最后,通过仿真和实验验证了所提参数辨识方法的有效性。结果表明,该方法在稳态与动态条件下均能快速地辨识出物理逆变器的电感、寄生电阻和开关管内阻参数,辨识结果的相对误差在2%以内。     

基于磁路特征的三相三柱式变压器数学模型及等效电路

根据三相三柱式变压器的铁芯结构特征,分析了其各电感参数之间的关系,提出了三相三柱式变压器新的数学模型和对应的等效电路。所建模型能够反映三相三柱式变压器的磁路结构特征,与现有的变压器模型相比,更能明确体现三相三柱式变压器各电流分量在感应绕组端电压中所起的作用。其等效电路模型比现有模型简单直观,易于分析和计算。通过与传统的...     

基于参数辨识的SCOTT变压器保护

牵引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,而目前的识别方法存在误动作的可能性,为此提出了一种用系统辨识理论作为变压器保护的新方法,并建立了三相—两相SCOTT牵引变压器保护的电气模型,依此为基础结合辨识理论提出了基于参数辨识的三相—两相SCOTT牵引变压器保护原理,通过仿真计算验证了该方法的可行性和有效性。结果表明参数辨识方法能有效区分牵引变压器内部故障与外部故障、励磁涌流等情况。研究结果有助于变压器差动保护制动策略的制定,可供变压器差动保护装置的开发借鉴。     

计及瞬时通信故障的变压器保护可靠性评估

为了准确评估在IEC 61850?9?2通信网络环境下变压器保护的可靠性,提出一种计及瞬时通信故障的继电保护可靠性模型。将表征保护动作性能的时间纳入到可靠性模型中,利用多阶斐波那契数列构建保护在动作期望时间内失效模型,根据故障识别时间与保护动作期望时间的相关性,提出变压器保护拒动和误动模型。考虑到交换机端口故障对保护功能的影响,建立计及保护失效的采样数据网可靠性模型。给出基于单交换机组网方案的变压器保护安全运行时间计算公式。对变压器空投时和运行时的励磁涌流方案和差动保护方案进行可靠性分析和采样值丢包实验测试。实验结果验证了所提可靠性评估算法的有效性。     

电力变压器绕组状态实时监测算法

为及时发现电力变压器绕组变形等潜伏性故障,需要实时监测变压器绕组的状态。建立了变压器绕组的数学模型,利用变压器原、次边的电压、电流信号对变压器的短路阻抗进行在线辨识。其方法是:实时采集模型变压器原、次边的电压、电流信号后,针对电压、电流传感器采集信号的特点,应用小波变换除去噪声,再利用基于离散傅里叶变换的高精度相位识别法辨识各正弦量间的相位差,得到各负载情况下变压器绕组等效电路的短路阻抗。利用模型三相变压器搭建的变压器绕组状态监测平台进行实验,结果表明,变压器绕组未发生状态改变时,不同负载情况下短路阻抗的辨识差别不超过0.64%;若变压器绕组发生变形及匝间短路等故障,短路阻抗的变化量达到5.6%以上,证明所提出的监测算法是有效的。     

基于BP神经网络模型的异步电动机故障辨识

针对目前三相异步电动机故障诊断方法存在的局限性及其缺陷,在利用小波包分析提取电动机故障信号特征量基础上,提出基于蝙蝠-粒子群及改进BP算法的异步电动机BP神经网络故障辨识模型,采用蝙蝠-粒子群算法优化BP神经网络结构参数,利用改进BP算法训练BP神经网络.仿真结果分析表明,该BP神经网络模型用于三相异步电动机故障辨识,辨识速度快、准确度高、可靠性好.     

利用站域信息的智能变电站变压器后备保护方案

采用复压过流原理的变压器后备保护方案存在灵敏度不足、整定配合复杂、故障切除延时过长等问题。提出在智能变电站中采用主后备分离模式的变压器保护配置方案。单独配置的后备保护,利用站域共享信息,以方向比较原理为基础确定故障位置,实现对变压器内部故障、中低压母线故障、死区故障和断路器失灵的后备保护功能。对于不对称故障采用负序、零序方向元件,对于三相故障采用基于正序电流幅值相位比较的方向元件。通过在PSCAD中建立典型的110 k V变电站模型,对于各种故障类型进行仿真,验证了所研究的后备保护方案的有效性。     

基于电压、电流不平衡度差值的干式变压器匝间短路故障识别方法

干式变压器绕组发生轻微匝间短路时,相电压、相电流等电气量变化甚微,不能作为表征匝间短路故障的敏感特征量,导致相应保护措施缺失,运行过程中设备烧毁事故时有发生。通过建立干式变压器“场-路”耦合仿真模型,利用实际试验和工程计算获取的状态参数,验证模型的准确性。通过建立和分析其绕组匝间短路故障数学模型,提取相电压、相电流不平衡度标幺值的差值,作为判断匝间短路故障的特征量。通过仿真分析不同工况下其绕组发生匝间短路故障时不同电气量的变化情况,论证了所提新故障特征量不仅能提前感知绕组匝间短路故障,而且能够克服固有的三相不对称及不平衡运行带来的影响,有效性、灵敏性兼顾,为实时监测干式变压器绕组匝间绝缘状态提供一种新方法。     

一种抽能型电抗器的抽能绕组匝间保护及动模测试方案

抽能型电抗器由于其结构不同于电抗器和变压器,抽能绕组匝间故障如何快速保护没有得到共识,且工程应用较少。文中基于三相抽能绕组三角形接法的特点配置环流过流作为动作元件,采用电抗器侧零序过压或零序过流作为闭锁元件,实现抽能绕组匝间故障的快速保护,并对抽能绕组匝间故障下的环流进行分析。通过量化测试验证了物理模型的有效性。同时还提出了抽能绕组匝间保护的动模测试方案并进行测试,测试结果验证了保护逻辑的合理性。     

基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法

变压器差动电流波形在区内故障后第一周期内由于非周期分量和高次谐波的影响而存在较大偏移,导致保护容易出现误判。为解决该问题,在PSCAD中建立变压器差动保护仿真模型,对三相差流瞬时值取绝对值后求和得到特征电流。研究发现励磁涌流与内部故障电流的特征电流在波形间断角和纵向偏移上存在明显差异,可以通过在时间轴上方设置合理的门槛值,取特征电流波形在该门槛值以下的波宽作为识别涌流与内部故障电流的判据,由此提出一种基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法。仿真表明该方案能有效提高保护动作速度,维持在20 ms左右,弥补了波形对称性原理的差动保护在可靠性和速动性上的不足。     

计及铁心动态磁化特性的三相变压器励磁涌流的仿真研究

介绍了计及铁心饱和，磁滞，局部磁滞和原始剩磁影响的三相三柱式变压器磁励涌流的仿真数学模型及仿真计算程序，对三相三柱式变压器空载合闸时的励磁涌流作了仿真计算，并对其结果进行分析。     

电动机磁平衡差动保护方案及TA选型分析

为提高电动机保护的灵敏性和可靠性,可采用磁平衡差动保护。以三门核电一号机组中压电动机的磁平衡差动保护方案为例,分析了磁平衡电流互感器(TA)的选型配置。给出已有磁平衡TA的选型方法,结合实际负荷要求和短路电流下的动热稳定性要求提出当前配置存在的问题;给出了变比分别为50/5和50/1的磁平衡TA的改进方案。结果表明,采用15VA、50/1的TA满足磁平衡保护要求,在发生母线三相短路时不会饱和,且该方案将大大减小设计及改造的工作量。     

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。     

A Morphological Scheme for Inrush Identification in Transformer Protection

This paper presents a novel morphological scheme for the identification of transformer magnetizing inrush. The scheme decomposes a current signal into multiresolution levels based on synthesis and analysis operators of mathematical morphology. It is able to discriminate between inrush and internal fault currents even in the case of an inrush with a low second harmonic component and an internal fault current with a high second harmonic component. Simulation studies have been undertaken to evaluate the scheme based on a three-phase high-voltage power transformer operating under different conditions, which is simulated with an Alternative Transients Program. The testing results show that the proposed scheme is able to identify inrush currents reliably and provides an alternative solution for transformer differential protection.      

基于耦合漏感的四绕组变压器暂态模型及短路计算

为确保含四绕组变压器的变电站保护整定可靠性,需研究精细化的四绕组变压器暂态模型及其短路计算等值电路。分析常规变压器等值电路的不足,推导了修正的耦合漏感等值电路,根据三相三柱式四绕组变压器的拓扑结构,运用对偶性原理建立了基于耦合漏感的四绕组变压器电路-磁路暂态模型;利用漏磁路的互阻抗远小于漏阻抗的特点,推导了用于短路计算的四绕组变压器简化等值电路以及零序阻抗。根据某地220 k V变电站实例进行仿真计算,结果表明所提出的四绕组变压器暂态模型及短路计算方法能够更准确地计算含四绕组变压器变电站的短路电流。     

应用IDMTL提高建筑配电系统供电可靠性

介绍了"长延时曲线斜率可调"IDMTL保护的特点,以及在实际方案中的应用.低压进线开关采用IDMTL保护在国外应用已经非常成熟和广泛,但在国内应用较少.采用IDMTL保护可以与变压器的中压侧熔断器良好配合,减少用户停电故障范围,缩短停电时间,大大降低故障恢复时间.