基于正序分量的变压器励磁涌流新判据

基于二次谐波制动原理的变压器差动保护在应用过程中误动的情况时有发生。鉴于序分量作为电气量被应用于继电保护的实际情况,分析了差流二、三次谐波正序分量在变压器内部故障和励磁涌流时的不同特征,分别分析了当CT未饱和、轻度饱和以及严重饱和时的情况,进而提出一种基于差流正序分量的励磁涌流新判据。通过大量仿真,表明该算法简单易行,能有效防止空载合闸时差动保护误动,而且当CT畸变严重时仍然有效,同时,在内部故障时能够可靠并快速动作。     

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。     

变压器保护励磁涌流识别方法的研究

在介绍和分析变压器励磁涌流产生原因和机理、励磁涌流特点、目前保护装置中常用的几种制动原理的基础上,重点介绍了二次谐波制动中存在的问题,提出了几种增强变压器保护励磁涌流识别能力的新措施,包括:调整差动电流来改善分相制动;增加涌流浮动门槛定值功能;通过算法来捕捉二次谐波数据的趋势判据;在差动保护装置中增加自适应短时投入的循环闭锁功能。这些措施能够有效消除原有二次谐波制动的不足,大大提高了变压器保护的安全性和灵敏性。     

变压器差动保护二次谐波制动方案分析与改进

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。文章对变压器差流进行了谐波分析,针对传统二次谐波制动存在的一些问题,提出了基于二次谐波幅值和相位综合判据的二次谐波制动法。研究了励磁涌流中二次谐波与基波之间特殊的相位关系,通过与二次谐波含量构成自适应调整二次谐波制动系数的综合制动判据,并用EMTP进行大量仿真实验,验证了所提出方案正确性和可靠性。     

特高压变压器差动保护采用附加相位制动原理的探讨

根据特高压变压器差动保护的要求，提出了一种基于附加相位判别的自适应2次谐波励磁涌流制动方案。该方案充分利用涌流波形中的幅值相位信息，改善了某些涌流不明显情况下传统2次谐波制动原理的不足，同时空投变压器内部故障时也不会误闭锁差动保护。各种情况下的仿真与动模数据的测试结果表明：自适应附加相位制动方案的差动保护比传统2次谐波判据性能优良，且有较好的实际工程应用价值。     

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。     

变压器谐波闭锁差动保护新判据

分析了变压器差动保护中的励磁涌流二次谐波成分,认为对称性涌流中的二次谐波分量对于闭锁谐波制动差动保护是足够的,提出借助直流分量加强二次谐波作用的新判据.提出的另一判据是用定增斜率制动特性取代原用的双斜率制动特性.分析计算、试验和试运行经验证明了所提出的新判据正确、可行.     

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。     

变压器差动保护励磁涌流误动分析及解决方案

分析广西电网公司发生的2起因励磁涌流导致变压器差动保护误动的原因,提出了通过提高变压器差动保护二次谐波制动系数整定值,根据差电流二次谐波分量的变化趋势进行辅助判断、采用浮动门槛定值的功能以及分3个不同的二次谐波制动区域等整改措施,明显降低了变压器差动保护因励磁涌流影响而误动作情况的发生。     

换流变大差保护励磁涌流识别的思考

传统的大差保护一般采用差流中的二次谐波作为空载合闸时励磁涌流的闭锁条件,但对于两台换流变压器并联空载合闸的运行工况未充分考虑.分析了一起用于超高压直流输电工程的换流变大差保护空载合闸时的误动事例,通过分析换流变回路各相励磁涌流的特征,以及大差动回路合成电流的特征,指出大差保护误动的原因是星星变和星角变励磁涌流相互抵消引起大差保护二次谐波闭锁判据失效.通过引入换流变星星变和星角变的差流谐波闭锁判据,与大差的差流谐波闭锁判据构成“与”逻辑,使该问题得到了很好地解决.     

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。     

基于采样值相关原理的变压器保护方案

为提高变压器微机保护性能,提出一种基于采样值相关度的变压器差动保护新方案,利用变压器两侧电流的采样值波形的相关度来有效识别变压器内部故障和外部故障,利用相关原理提取等效瞬时电感变化规律来区分励磁涌流和匝间短路故障。动模实验表明新判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障和励磁涌流。由于借鉴了常规比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,在工程中具有良好的实际应用价值。     

一种基于差动电流波形特征的励磁涌流识别新方法

分析变压器励磁涌流和内部故障电流的波形特征,提出励磁涌流识别的新方法。内部故障电流的全波傅氏计算结果与半波傅氏计算结果接近,而励磁涌流的全波傅氏计算结果与半波傅氏计算结果差别较大。根据差动电流的全波傅氏算法计算结果以及全波傅氏算法计算结果与半波傅氏算法计算结果的差值,求取半个工频周期内该差值的积分与全波傅氏算法计算结果的积分的比值。若比值大于整定值判为励磁涌流,否则判为内部故障电流。理论分析和动模试验结果表明,该方法能够快速区分励磁涌流和内部故障电流,同时可以分相制动,提高了差动保护的可靠性和安全性。     

基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据

变压器在空载合闸的过程中,会产生幅值较大的励磁涌流,如不采取相应的闭锁措施,将导致变压器差动保护误动作。针对该问题,提出了一种基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据。该判据首先对差流序列进行符号化处理,根据符号序列中相关模式序列出现的比例,量化表征差流波形的特征,实现对励磁涌流和故障差流的识别。利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了所提判据在各类区内外故障和励磁涌流工况下,以及各类工况伴随电流互感器饱和时的有效性。     

基于综合形态算法的变压器励磁涌流识别方法

针对励磁涌流对变压器差动保护的影响,提出了一种基于综合形态算法的励磁涌流识别方法.首先,利用改进形态梯度算子对采集的信号进行处理,然后利用加权形态滤波算子对梯度信号进行滤波.然后,基于内部故障电流和励磁涌流基波相似性的显著差异构造判据对二者进行区分.判据1用来快速识别大多数内部故障,判据2应对电流互感器饱和及空合于内部轻微匝间故障等特殊情况.两识别判据通过协同逻辑,实现涌流情况下的保护闭锁与内部故障情况下的快速动作.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真对所提算法进行了验证分析.     

适用于新能源并网变压器匝间故障识别的新判据

为增加功率输送能力,新能源并网变压器采用两电压等级三绕组、接线形式为星角角的变压器。变压器在低压侧发生匝间故障时,差动保护灵敏度不足,同时变压器空载合闸于匝间故障时,涌流闭锁判据会闭锁差动保护,延长故障切除时间。基于星角角接线型式的新能源并网变压器零序等值回路,文中通过建立零序节点电压方程,利用区外故障及匝间故障节点电压方程特征构建匝间故障识别判据,该判据与差动保护原理相比,不受励磁涌流的影响,具有较高的可靠性及速动性。文中利用实时数字仿真系统(RTDS)进行故障仿真,验证新判据的有效性及可靠性,发现采用新判据能够可靠灵敏地识别变压器匝间故障,弥补差动保护的不足。     

IEC61850 standard-based harmonicblocking scheme for power transformers

Transformer Differential and overcurrent schemes are traditionally used as main and backup protection respectively. The differential protection relay (SEL487E) has dedicated harmonic restraint function which blocks the relay tripping during the transformer magnetizing inrush conditions. However, the backup overcurrent relay (SEL751A) applied to the transformer protection does not have harmonic restraint element and trip the overcurrent relay during the inrush conditions. Therefore, major contribution of this research work is the developed harmonic blocking scheme for transformer which uses element (87HB) of the transformer differential relay (SEL487E) to send an IEC61850 GOOSE-based harmonic blocking signal to the backup overcurrent relay (SEL751A) to inhibit from tripping during the transformer magnetizing inrush current conditions. The simulation results proved that IEC61850 standard-based protection scheme is faster than the hardwired signals. Therefore, the speed and reliability of the transformer scheme are improved using the IEC61850 standard-based GOOSE applications.     

基于等值回路方程的变压器保护判据的研究

现有的基于变压器等值回路方程的保护原理不受励磁涌流的影响,但动作方程的选取及保护判据的整定尚未得到合理的解决.基于等值回路方程,利用一、二次绕组参数与短路参数的关系,推导出单相及三相双绕组、三绕组变压器的动作方程,提出以正序电流作为制动量的保护判据.与传统的设定单一门槛值的保护判据相比,该判据通过寻求动作量与制动量之间的关系,制定出动作曲线,提高了保护的灵敏性和可靠性.动模试验结果表明,该判据不受涌流的影响,在内部故障后一个半周期快速动作.     

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。