基于差流基波分量相位的励磁涌流识别新方法

基于二次谐波闭锁判据的差动保护算法,在面对励磁涌流二次谐波含量低于门槛值以及空合故障变压器这两类情况时,很难在动作可靠性上做到平衡。根据单相涌流二次谐波含量求取方法,文章分析了励磁涌流二次谐波含量低于门槛值时单相涌流的性质:当三相励磁涌流二次谐波含量低于门槛值时,两相涌流饱和程度较大,另一相饱和程度较轻或不饱和;当两相励磁涌流二次谐波含量低于门槛值时,一相涌流饱和程度较大。利用上述性质,根据三相差流二次谐波含量的不同情况,结合二次谐波闭锁判据,文章提出了励磁涌流基波分量相位辅助判据。MATLAB/Simulink仿真实验验证了算法的可行性,当三相励磁涌流二次谐波含量均低于门槛值时,算法能够正确闭锁差动保护。     

变压器励磁涌流负序二次谐波特征及机理

空载合闸产生的励磁涌流是导致变压器差动保护不正确动作的主要因素,同时也会造成电网中谐波、电压暂降等电能质量问题。交直流混联电网中,换流器的谐波耦合特性使得交流电网中的谐波会引起直流保护的误动作,导致直流闭锁,威胁电网安全运行。文中基于变压器铁芯近似磁化特性曲线,推导了励磁涌流及其中二次谐波分量的解析表达式,分析了合闸参数对负序二次谐波分量的影响,指出由于断路器开断引起的三相平衡性剩磁不会造成励磁涌流中二次谐波以负序为主的现象,只有三相非平衡性剩磁才可能引起励磁涌流中的二次谐波呈现明显的负序特征。PSCAD仿真验证了分析及结论的正确性,为解决工程实际问题提供了理论依据。     

变压器差动保护二次谐波制动仿真分析

变压器差动保护中传统的二次谐波制动方案在变压器空载合闸、内部故障或外部故障切除时,若TA饱和,变压器差流中二次谐波含量较低,差动保护容易误动。文章首先分析了变压器空载合闸中励磁涌流的二次谐波和基波之间的幅值关系,利用二次谐波制动的原理防止励磁涌流造成差动保护误动作,这也是目前最普遍应用的方法。通过建立合理的变压器模型,在不同的情况下进行各种二次谐波仿真、比较,验证了其可靠性与正确性。     

基于零序电流二次谐波含量的变压器励磁涌流鉴别算法

随着变压器铁心材料的改进,饱和磁通逐渐降低,励磁涌流中的二次谐波含量随之降低,这给以二次谐波闭锁判据为原理的差动保护算法提出了挑战。极端条件下,三相励磁涌流二次谐波含量均会低于门槛值,对任何一种出口方式,二次谐波闭锁判据都会开放差动保护。针对由不对称的励磁涌流产生的零序电流中谐波含量较高这一特点,提出以星形侧零序电流二次谐波含量为核心设计的励磁涌流识别算法。比较于以前的算法,所提出的算法可以快速识别励磁涌流,能够适应由并联电容器导致的短路电流波形畸变。仿真实验验证了算法的可行性,在正常剩磁条件下,变压器三相励磁涌流二次谐波含量均低于门槛值时,算法能够正确闭锁差动保护;当变压器低压侧接有并联电容器且发生区内故障时,差动保护能够无延时出口跳闸。     

基于Lagrange插值法的变压器励磁涌流评估与应用

二次谐波含量是作为判断变压器励磁涌流的主要特征之一。对于一台变压器,影响励磁涌流二次谐波含量因素中合闸角度、铁心磁通饱和点、变压器容量、变压器结构、变压器电压等级是确定的,唯一不确定是剩磁的大小。本文将根据MATLAB建立的模型仿真出来的离散数据,通过Lagrange插值法得到高次非线性插值函数,并画出函数的图形,评估剩磁影响下变压器励磁涌流二次谐波含量的边界范围。本文将基于一起事件案例,证实该方法的实用性和有效性。     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。     

变压器励磁涌流负序高次谐波的研究

变压器在空载合闸过程中会产生励磁涌流,其中励磁涌流中含有大量二次谐波。之前一般通过判别二次谐波含量或电流波形间断角来甄别励磁涌流。从另外一个角度即变压器负序高次谐波含量对变压器励磁涌流进行研究,通过Matlab仿真不同剩磁和对不同磁通饱和情况下,变压器空载合闸过程励磁涌流中负序高次谐波含量进行比较,得出变压器励磁涌流负序高次谐波的一些特征。     

500 kV高岭换流站换流变空载充电励磁涌流分析

介绍了500 kV高岭背靠背换流站换流变及其保护配置情况,结合现场录波数据并借助电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC分析了该换流站空充变压器时的励磁涌流特点及其对变压器保护的影响,验证了合闸电阻对换流变空载充电励磁涌流的抑制效果,指出该站换流变励磁涌流水平较低,但由于换流变容量较大,励磁涌流衰减较慢,应考虑预防某些极端情况下励磁涌流导致的换流变保护误动问题。     

一起特高压变压器的差动保护误动分析及防范措施

通过建立MATLAB仿真模型,分析了在特高压交流试验示范工程投运调试过程中出现的一起由于中压侧空投主变压器产生励磁涌流而导致调压变压器差动保护误动作的案例。针对特高压变压器结构上的特殊性,分析了合闸角、剩磁等因素对励磁涌流的影响,仿真复现了现场故障录波波形。针对调压变压器差动电流中二次谐波含量较低可能引起的误动,从2个方面提出了相应的解决方案：指出二次谐波涌流闭锁判据宜采用三取二闭锁方式,但在某些特殊情况下,依然可能失效,进而提出了利用二次谐波变化趋势来识别励磁涌流和故障电流的辅助判据,并对综合判据进行了仿真验证;分析了调压变压器容量对励磁涌流的影响,提出在条件允许的情况下,适当增加调压变压器容量来避免励磁涌流可能引起的误动,为提高调压变压器差动保护可靠性提供了新思路。     

直阻试验后变压器差动保护误动分析

直阻试验后变压器残余剩磁将影响变压器差动保护的判别,空投变压器时会产生数值较大、二次谐波含量比较低的励磁涌流,结果可能导致差动保护二次谐波闭锁失效。采取二次谐波、波形对称多种判据混合判别方法将提高差动保护动作的可靠性。针对直阻试验后,变压器空投造成的差动保护误动进行分析,比较二次谐波闭锁判据、波形对称闭锁判据在涌流识别上的差异。根据分析结果,提出为防止变压器差动保护误动应采取的可行措施。最后在不同剩磁模型下仿真空投涌流,通过不同剩磁下二次谐波含量与波形对称特性的数据对比,测试了几种涌流判据的有效性,验证了防止变压器差动保护误动措施的可行性。     

基于谐波闭锁涌流的样本电流分析

分析了二次谐波励磁涌流制动使用的2种差电流：Y,d转换差电流ia-ib和D,y转换差电流ia-i0。分析表明,2种方法识别涌流效果相当,存在转换过程中造成二次谐波减小情况,空投时容易出现误动情况,不宜采用分相闭锁。在基于更真实反映励磁电流的基础上,提出了采用样本电流ia＋xi0判断励磁涌流的方法。理论证明该方法能够有效...     

自并励机组启动试验电源的选择

为了机组首次启动的安全顺利进行,需要正确选择临时励磁电源的电压等级、容量,并进行保护定值核算。结合某电厂1号机组的启动试验,对自并励机组启动试验励磁电源的选择及保护定值计算进行了论述,分析了非全压冲击励磁变压器的励磁涌流的产生机理,指出非全压冲击变压器的励磁涌流远小于全压冲击值,与变压器额定电压下空载合闸产生的励磁涌流截然不同,并通过现场事故录波证实。在此基础上,并结合现场事故实例指出：励磁临时电源速断保护定值整定过大,会导致励磁变压器低压侧短路时保护拒动,据此,给出满足启动试验要求的临时继电保护定值整定方法。     

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。     

变压器差动保护中电流相位补偿方式的分析

在变压器空载合闸时，对变压器差动保护中△→Y电流相位补偿方式进行分析，证明变换后得到的某相差流并不能反映该相励磁电流的真实变化。进一步利用MATLAB仿真YN，d11变压器空载合闸，对比分析了变压器差动保护中△→Y和Y→△这2种电流相位补偿方式对二次谐波比励磁涌流闭锁判据的影响，仿真结果表明前者并不比后者具有明显的优势，也不宜采用分相闭锁差动保护。同时，分析变压器对称涌流产生的原因，计算说明对称涌流中的二次谐波比并不一定比单侧涌流低。提出了利用未经补偿的相电流计算励磁涌流闭锁判据中二次谐波比，提高分相闭锁的可靠性，以及利用综合二次谐波比全相闭锁保护、加短延时投入分相开放判据开放保护，提高带故障合闸时保护动作速度的思想。     

电力变压器励磁涌流仿真计算的瞬时功率法

本文提出一种基于变压器铁芯材料的基本磁化曲线Ｂ＝ｆ（Ｈ）、变压器铁芯的几何尺寸、空载损耗数值及瞬时功率的概念，对变压器空载合闸时，在各种不同的合闸角及各种不同剩磁的情况下所产生的励磁涌流进行计算的新方法。通过对计算结果的分析，得出励磁涌流的特征，如峰值、波形及间断角的大小同剩磁和合闸角的关系等。本文所提出的方法有助于对电力变压器设计的正确性进行校验及变压器保护的研究。     

基于模糊逻辑的变压器励磁涌流二次谐波闭锁方案

分析了变压器空投时差动保护中3种不同电流相位补偿方式识别涌流的效果,表明3种电流相位补偿方式识别涌流效果相当,可相互补充。引入模糊识别原理,提出了综合利用3种电流相位补偿方式的思想,适当选取二次谐波隶属度函数,分别求取不同电流相位补偿方式下A,B,C三相的二次谐波隶属度,进而得到各相的综合隶属度。在此基础上,提出基于综合隶属度的三取二原则方式来识别涌流,提高了变压器差动保护励磁涌流闭锁的可靠性。动模实验数据和现场实例的仿真分析验证了新方法的有效性和可行性。     

变压器励磁涌流的Callahan数值计算及动态仿真

探讨了不同期合闸空载变压器所致励磁涌流的产生机理 ,建立了用于电磁暂态过程计算的数值计算模型 ,运用半隐格式的Callahan算法深入计算分析了励磁涌流 ,得到了各相涌流波形 ,并通过Matlab动态仿真验证了Callahan算法数值计算结果的正确性。可供高阶非线性电路实际电磁暂态过程、变压器设计和运行及变压器保护设备整定值选取的研究参考     

防止超高压备自投诱发线路零序过流保护误动的对策初探

高压内置型高阻抗变压器空载合闸时可能会产生高幅值的零序涌流,该零序电流在上游线路中分配后很可能引起线路零序过流保护误动作。这一现象同样存在于变压器备自投过程中,从而导致备自投失败。为解决这一问题,首先从零序涌流特征出发,结合零序涌流的半解析表达式,量化分析零序涌流中间断角和二次谐波含量特征,并据此分析利用传统的间断角和二次谐波涌流识别判据进行零序涌流辨识的可行性。理论分析表明:较相涌流,零序涌流的间断角显著减小,不适用于涌流识别;二次谐波特征显著加强,可作为识别零序涌流的可取方案引入零序过流保护,保证变压器备自投正常进行。最后,基于PSCAD/EMTDC的仿真结果验证了上述结论的正确性。     

运用模糊神经网络来区分变压器励磁涌流和内部故障

变压器励磁涌流和内部故障的鉴别一直是变压器差动保护中的一个热点问题。在几种传统的识别励磁涌流方法的基础上 ,结合模糊神经网络这一新型的人工智能技术 ,综合利用这几种原理对电气量的采样值分别提取形成网络的特征输入量 ,并采用了Simpson模糊极小 -极大神经网络来形成区分励磁涌流和内部故障的模糊模式分类器。运用EMTP程序通过大量的仿真计算获取网络的训练和测试样本 ,结果表明 ,训练后的网络能快速地区分变压器各种运行工况下的励磁涌流和内部故障 ,对测试样本的正确率达到 10 0 %。