变压器漏感参数的计算

由于变压器内部磁路本身的特点和励磁涌流波形受多种因素的影响,使得变压器差动保护存在多种误动的可能。功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等摆脱了励磁涌流及过励磁的影响,实现了与差动保护不同的保护思路,但都要求预知原副边绕组电阻和漏感参数。绕组电阻可以通过测量得到,关于漏感尚无精确的求取方法。鉴于此种情况,本文提出了一种参数辨识方法,通过测量稳态瞬时电压和电流,利用最小二乘法能够快速准确辨识出原副边绕组漏感,为新型保护原理的推广奠定了基础。并且讨论了不同采样频率和截止频率下辨识结果的误差。通过电磁暂态仿真程序EMTP仿真和实际的变压器试验,验证了该算法的正确性,误差很小,具有极好的应用价值。     

变压器漏感参数的计算

由于变压器内部磁路本身的特点和励磁涌流波形受多种因素的影响,使得变压器差动保护存在多种误动的可能。功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等摆脱了励磁涌流及过励磁的影响,实现了与差动保护不同的保护思路,但都要求预知原副边绕组电阻和漏感参数。绕组电阻可以通过测量得到,关于漏感尚无精确的求取方法。鉴于此种情况,本文提出了一种参数辨识方法,通过测量稳态瞬时电压和电流,利用最小二乘法能够快速准确辨识出原副边绕组漏感,为新型保护原理的推广奠定了基础。并且讨论了不同采样频率和截止频率下辨识结果的误差。通过电磁暂态仿真程序EMTP仿真和实际的变压器试验,验证了该算法的正确性,误差很小,具有极好的应用价值。     

基于约束最小二乘法的变压器三相漏感辨识算法

对于变压器保护,当前提出的功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等都要求预知原副边各相的绕组电阻和漏感参数。文中提出一种三相漏感的辨识方法,不需改变三角形侧的电流互感器配置,只通过测量空载合闸瞬时的线电压和线电流,利用约束最小二乘法进行2次辨识后,就能够快速、准确地辨识出原副边绕组漏感。通过EMTP仿真和变压器动模试验,表明该算法能够正确辨识各相漏感,误差很小,具有较好的应用价值。     

基于平方根滤波法参数辨识的变压器保护新方法

针对无功补偿用的并联电容以及超高压长输电线分布电容的存在,容易引起二次谐波判据制动的变压器差动保护误动,提出了一种基于平方根滤波法参数辨识的保护方法。参数辨识法依据变压器在内部故障时其结构及某些参数会改变,而励磁涌流及外部故障时不变的原理,利用变压器绕组的漏感值是否发生变化作为区分变压器内、外部故障与涌流的判据。和应涌流与励磁涌流的本质相同,只是变压器铁心发生了饱和,其内部结构及漏感等参数并不改变。大量仿真实验验证该方法的可行性和有效性,当励磁涌流、和应涌流与区外故障时能够可靠闭锁差动保护,而区内故障时保护能够准确动作。该方法计算量小、数值稳定性好,避免了最小二乘、卡尔曼滤波等算法可能发散的问题。     

基于变压器模型的变压器保护原理研究

提出了一种基于变压器绕组参数辨识原理的变压器保护算法.在正常运行状况下(包括励磁涌流),由变压器原、副边绕组电阻、漏感和互感磁通等参数描述的变压器原、副边绕组回路方程是平衡的;而在故障状态下由于绕组参数改变而不再平衡.因此,通过适时估算绕组参数来判别变压器绕组原、副边回路方程是 否平衡就可以判断变压器的运行状态,从而决定保护是否动作.仿真结果表明,该原理可以正确识别变压器正常运行状态及故障状态.同时该方案不受变压器励磁涌流的影响,并且在内部故障时有较高的灵敏度.     

基于变压器模型的变压器保护原理研究

提出了一种基于变压器绕组参数辨识原理的变压器保护算法。在正常运行状况下(包括励磁涌流),由变压器原、副边绕组电阻、漏感和互感磁通等参数描述的变压器原、副边绕组回路方程是平衡的;而在故障状态下由于绕组参数改变而不再平衡。因此,通过适时估算绕组参数来判别变压器绕组原、副边回路方程是否平衡就可以判断变压器的运行状态,从而决定保护是否动作。仿真结果表明,该原理可以正确识别变压器正常运行状态及故障状态。同时该方案不受变压器励磁涌流的影响,并且在内部故障时有较高的灵敏度。     

基于等值回路平衡方程的变压器保护原理

利用在正常运行及励磁涌流状态下,由原副边绕组回路方程得到的回路平衡方程值为零,而在内部故障状态下回路平衡方程值不再为零这一特征,构成了基于回路方程的变压器保护原理,并推导出应用于单相变压器、三相Y/Y、 Y/△接法变压器的保护动作方程。由于变压器绕组漏感参数难以求取,且在运行过程中绕组变形将会导致漏感参数发生变化,文中采用最小二乘算法对变压器漏感参数进行实时在线估算,以提高算法灵敏度。动模试验表明:该算法原理清晰,能够不受励磁涌流的影响,快速可靠地识别变压器各种故障,且特征明显,其动作门坎有较大的裕度。     

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。     

基于绕组不平衡参数回路方程的变压器保护原理

现有的基于变压器模型的保护原理摆脱了励磁涌流的影响,但没有考虑绕组参数的不平衡,所引起的误差可能会使保护误动。从变压器回路方程出发,利用△侧绕组内的不平衡电流来联系三相回路方程,推导得到变压器正常运行时的绕组不平衡参数回路方程等式。该等式考虑了△侧不平衡三相绕组中,任意一相绕组对原副边其他两相绕组的影响。根据变压器内部发生故障时绕组参数发生变化、正常运行时的回路方程等式不再成立这一特征,构成了基于绕组不平衡参数回路方程的变压器保护原理,并提出了保护判据。实验结果表明,所提出的保护原理能够快速可靠地识别变压器内部故障,且不受励磁涌流的影响。     

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。     

基于回路平衡方程的变压器绕组变形在线监测研究

电力变压器运行过程中发生绕组变形将会导致绕组漏感参数发生变化,提出用变压器等值回路平衡方程进行绕组参数辨识的方法。以双绕组单相及三相变压器绕组回路平衡方程为基础,采用最小二乘算法估算原副边绕组电阻、漏电感参数,进而实现变压器绕组变形的在线监测,并针对变压器稳态回路方程模型的不可辨识性提出新的解决方法。仿真和动模试验表明该方法的合理性和有效性。     

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。     

基于最小二乘矩阵束的励磁涌流识别方案

准确、快速地切除变压器故障直接影响电力系统能否持续安全稳定运行,励磁涌流的鉴别正是变压器保护中的重要一环。为了有效辨识励磁涌流与故障电流,避免变压器差动保护的不正确动作,利用变压器励磁涌流与短路故障电流频域信息的差异,提出了一种基于最小矩阵束算法的励磁涌流识别新方案,以变压器两侧的差动电流作为信号量,通过矩阵束算法分析采样信号中不同频率的分量,计算含衰减因数的电流能量信息熵识别励磁涌流。仿真试验证明了新判据具有原理清晰、抗干扰能力强等优点,能够正确区分励磁涌流和故障电流,为后续研究及工程应用提供借鉴和参考。     

变压器励磁涌流的自适应二次谐波分相制动方案

Yd接线方式的大型变压器由于无法测量三角形绕组环流而采用线电流差动保护,可能出现对称性涌流导致涌流制动判据失效。文中提出一种利用变压器两侧电流互感器测量线电流计算三角形绕组电流的方法,通过计算得到的三角形绕组电流实现相电流差动保护,基于该方法形成一种Yd接线方式的变压器励磁涌流的自适应二次谐波分相制动方案,既可以自适应调整二次谐波制动比,又保证了空合于故障时的差动保护的动作速度,大大提高了变压器差动保护的性能。MATLAB/Simulink仿真结果验证了所提出方案的正确性和有效性。     

参数辨识在SCOTT变压器保护中的应用

牵引变压器是牵引供电系统中重要的电气设备,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,目前的识别方法存在误动作的可能性,结合辨识理论和最小二乘算法,提出了基于参数辨识的SCOTT变压器保护原理.该方法能有效地区分牵引变压器内部故障与励磁涌流.     

参数辨识在SCOTT变压器保护中的应用

牵引变压器是牵引供电系统中重要的电气设备,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,目前的识别方法存在误动作的可能性,结合辨识理论和最小二乘算法,提出了基于参数辨识的SCOTT变压器保护原理。该方法能有效地区分牵引变压器内部故障与励磁涌流。     

基于不同故障情况的特高压变压器差动保护仿真研究

介绍了当前中国在建的特高压变压器的结构和参数,并建立了相应的动态仿真模型。根据特高压变压器的结构和运行特性,提出了针对特高压容量大,分体式结构的差动保护配置。通过模拟不同故障情况下差动保护的反应,对各种差动保护的灵敏性进行分析比较。仿真结果表明单独对调压绕组和补偿绕组分别配置差动保护能提高其匝间故障的灵敏性,故障分量差动保护可以提高重负荷情况下变压器内部发生轻微故障的灵敏性,分侧差动保护则可以避免励磁涌流和过励磁的影响,零序差动保护可以提高单相接地故障保护的灵敏性,尤其是接地点离中性点很近的轻微接地故障。     

涌流工况下换流变压器零序差动保护误动对策

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,采用基于工程实际参数的高压直流输电仿真模型,对换流变压器外部故障切除恢复性涌流及空载合闸励磁涌流导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析。通过识别中性线零序电流与自产零序电流波形呈现出的相似度特征在涌流工况和区内故障时的差异,提出了基于零序电流动态时间弯曲距离的换流变压器零序差动保护新判据。经仿真算例和录波案例验证,该判据在各类区内故障时具有与传统零序差动保护相同的保护范围及抗过渡电阻能力,可以正确辨识涌流工况下电流互感器传变异常引起的虚假差动电流,进而降低零序差动保护误动风险。     

基于能量频域分布的励磁涌流识别方法

准确区分励磁涌流与故障电流是确保变压器保护性能的关键环节。通过对变压器励磁涌流与故障电流整体频域特性的分析,提出了一种基于差动电流能量分布的励磁涌流判据。首先采用能降低噪声干扰的矩阵束算法,辨识差动采样电流的频域参数,从而计算电流能量分布熵与能量标准差的比值。然后结合故障电流与励磁涌流由不同频域分量构成的特点,通过对比差动电流和正弦信号的频域能量分布特性以区分励磁涌流和短路电流。通过PSCAD/EMTDC软件仿真分析,证明了新判据能够正确地识别包括对称性涌流在内的励磁涌流,并且具备有效抑制噪声影响的优点。     

三相涌流波形特征分析及差动保护中采用二次谐波相位制动的原理

探讨了GE变压器保护中采用二次谐波附加相位制动原理的适用范围,该原理是从单相变压器涌流特征分析而得到的,但在三相变压器中并不一定完全适用。如对于Y0/?-11接线的变压器,Y0侧空载合闸时由于?绕组中环流助增的影响,引起Y0侧涌流波形的二次谐波幅值、相位特征将不完全同于单相变压器。若保护采用不同的转角方式,其差电流中的二次谐波幅值与相位特征更是不同,论文研究指出基于二次谐波相位的励磁涌流判别方法应充分考虑变压器的接线组别、差动保护的实现原理等的影响。同时研究发现三相分体的变压器各相励磁支路的涌流波形基本上和单相涌流特征相同,如能测量在△侧绕组中的电流并采用两侧绕组电流作为差动臂,那么空载合闸时差动电流就等于励磁支路的电流,同时还能提高区内故障的灵敏度,并且适合采用附加相位制动原理来识别涌流。