变压器空充下的励磁涌流二次谐波特性分析

针对近年来变压器空充试验时,电流的二次谐波含量低于保护整定值导致差动保护误动作的问题,首先利用2条不同斜率的直线对变压器磁化特性曲线进行拟合,推导出不同空充电压下励磁涌流二次谐波含量的表达式,进而基于有限元分析软件搭建并验证了一台14 kVA单相变压器以及一台325 MVA三相变压器的仿真模型,然后对验证过的模型进行了变压器空充仿真。研究表明：在考虑铁芯磁化曲线起始部分存在非线性特征的情况下,空充电压小于临界电压时,励磁涌流中含有少量二次谐波;空充电压等于临界电压时,励磁涌流二次谐波含量达到峰值;随着空充电压等级的提高,励磁涌流二次谐波含量呈现先增后减的趋势。     

换流变压器励磁涌流问题分析

换流变压器是换流站的重要组成部分。在换流变压器轻载或者空载合闸时,换流变压器的一次绕组内产生励磁涌流,励磁涌流的大小与换流变压器铁心剩磁及合闸角度等因素有关。励磁涌流中含有大量二次谐波分量,为避免换流变压器比例差动保护误动作,保护一般具有二次谐波闭锁功能。零序过电流保护为换流变压器后备保护,一般不设置二次谐波闭锁功能,在励磁涌流过大时存在换流变压器保护误动作情况。从原理上介绍了励磁涌流产生的根本原因,分析了影响励磁涌流的主要因素,并结合实际案例对换流变压器励磁涌流相关的二次保护措施进行分析,同时还介绍了减小换流变压器励磁涌流的消磁措施。经过分析二次保护措施及其他各种消磁方法的优劣,在不进行技改的前提下,提出了升级零序过电流保护策略和新的消磁方法。     

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。     

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。     

主设备变压器保护谐波制动改进

传统的变压器保护采用励磁涌流中二次谐波的含量区分是励磁涌流还是故障电流，从而对差动继电器进行闭锁，但在空投或故障切除后恢复供电时，变压器发生某些故障，如轻微匝间故障，励磁涌流与故障电流叠加，由于变压器容量，电压等级，变压器的铁芯结构等因素影响，励磁涌流可能长达5s才能衰减，此时可能造成变压器保护的实际拒动，针对上述原理的缺陷，提出二次谐波的涌流加速原理，充分利用CPU的快速处理能力，使变压器在发生上述故障时快速动作，提高保护的动作时间。     

基于暂态仿真的主变涌流对线路零序过流保护的影响研究

通过阐述变压器零序电流产生机理,指出变压器各相铁芯饱和差异是产生零序分量的根本原因。基于EMTDC/PSCAD平台系统分析了剩磁、合闸角和变压器中性点接地方式对励磁涌流零序电流基波分量最大值的影响,分析结果表明当达到实际最大剩磁时通过调整合闸角可以获得最大零序电流基波分量。仿真分析还发现线路零序过流加速段保护在较大的励磁涌流零序电流下有误动风险,建议通过提高零序过流加速段定值或增加二次谐波制动原理来提高保护的可靠性。     

励磁变压器差动保护五次谐波闭锁新判据

励磁变压器为谐波电流含量很高的负载变压器,其比率制动特性曲线斜率低,易受谐波电流的影响,存在因变压器过励磁导致保护误动作的情况,因此,需要为比率制动辅以过励磁闭锁判据。传统的过励磁闭锁判据存在解锁延迟、解锁失败的缺陷,文中提出了一种以差动电流中工频负序分量为辅助判据的新型五次谐波闭锁判据。通过MATLAB/Simulink对新旧两种判据的仿真分析,在负载为整流桥的励磁变压器系统中验证了所提新判据的有效性,解决了传统判据易受故障电流谐波分量影响的缺陷,解锁速度更快、解锁范围更广,更适用于励磁变压器这类谐波含量较高器件的比率差动保护。     

基于EMTP／ATP的变压器建模及励磁涌流的仿真研究

阐述了应用EMTP／ATP程序建立变压器励磁涌流仿真计算模型,该模型考虑了变压器的磁滞饱和特性及铁芯和绕组的结构形式。在所建立的模型上对变压器空载合闸时励磁涌流进行仿真研究,并利用离散傅立叶算法（DFT）对涌流中的谐波成分进行分析。仿真计算结果表明,该模型能较准确地仿真变压器的各种故障情况,为变压器差动保护的设计提供依据。     

电能质量治理

正一.前言电网中有谐波的出现是不可避免的,它产生的原因有:1:输配电系统产生谐波输配电系统产生谐波的源泉是电力变压器,如果变压器端电压高于额定电压,变压器铁芯就过励磁,铁芯磁通饱和,磁通为平顶波,这样励磁电流必然为尖顶波,尖顶波就包含谐波成分了,谐波次数可用富里哀基数分析得出。在高压直流输电系统中,     

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。     

变压器差动保护与过励磁保护配合问题的探讨

通过对比率制动式变压器差动保护整定计算和大型变压器励磁电流的分析,提出变压器的比率制动式差动保护与过励磁保护的配合问题,为防止过励磁引起比率制动式差动保护的动作,在其整定计算中应考虑过励磁。     

国外500kV变压器过励磁保护的分析

根据国外过励磁保护在绍兴电力局500kV变电站的应用情况,以500kV凤仪变#3主变ABB过励磁保护为例,着重分析了其基本原理、与变压器过励磁特性曲线的配合、存在的保护死区以及整定调试等问题。     

A current-based solution for transformer differential protection.I. Problem statement

This paper analyzes the problem of transformer differential protection. First, the authors review the concept of transformer differential protection. They then analyze magnetizing inrush, overexcitation and current transformer (CT) saturation phenomena as possible causes of relay misoperation. Finally, they summarize the existing methods for discriminating internal faults from inrush and overexcitation conditions     

从几次误操作谈变压器过励磁保护原理的改进

对近几年西北电网几次PT倒闸误操作引起变压器过励磁保护装置误动进行了详细的分析、探讨,为了杜绝此类事故的再次发生,在研究变压器过励磁特点的基础上,提出了变压器过励磁保护原理的改进建议,从理论上论证了其可行性。     

过励磁引起比率制动式变压器差动保护“误动作”分析

用作图和计算从量的角度分析了变压器过励磁时比率制动式变压器差动保护的工作情况。提出了过励磁保护与比率制动式差动保护的配合问题。认为 ,在现行的整定原则下 ,过励磁引起的比率制动式差动保护的动作 ,不是误动作 ,为分析BCD_2 4几次不明原因的动作提供另一条思路     

重熔非晶合金带材及铁心在油浸式非晶合金配电变压器中应用的噪音性能研究

研究了重熔非晶合金带材及铁心在油浸式非晶合金配电变压器中应用的噪音性能,通过对重熔非晶合金带材铁心本体及其所应用变压器样机在不同过热负荷及不同过励磁状态下噪音性能的试验对比研究,给出了试验结果并进行了技术分析。     

Integral approach to the protection of power transformers by means of a microprocessor

The development of an integral digital approach to transformer protection is presented. Algorithms are developed for differential protection including inrush and overexcitation restraint, earth-fault protection, primary-to-secondary winding-fault protection and time-current protection. All these protections are implemented by means of a single microprocessor of the 68000 type. A prototype has been developed to protect a two-winding-three-phase transformer. The protection is tested online. Results of the online tests are presented.     

Transformer Differential Protection Using Principal Component Analysis

This paper describe a new algorithm for transformer differential protection, based on pattern recognition of the differential current obtained as the phasor sum of the current-transformer secondary currents. The algorithm uses principal component analysis to preprocess data from the power system in order to eliminate redundant information and enhance hidden pattern in differential current to discriminate between internal faults (transformer differential protection zone) from inrush and overexcitation conditions. The algorithm was proven using PSCAD/EMTDC simulations in a three-phase power system considering critical fault cases. The results show the feasibility to implement this algorithm for transformer differential protection.     

基于PSCAD／EMTDC的变压器过励磁故障仿真分析

过励磁故障使变压器过热导致绝缘老化,降低设备的使用寿命。使用PSCAD／EMTDC建立变压器过励磁故障下的仿真模型。通过理论,实践,仿真三者的比较分析,验证了该软件在变压器过励磁仿真方面有着很好的应用价值。     

ANN-Based Protection Scheme for Power Transformer

The implementation of a pattern recognizer for power system diagnosis can provide great advancement in the protection field. The work reported in this paper demonstrates the use of an Artificial Neural Network (ANN) as a pattern classifier for differential relay operation in the protection scheme for power transformer protection. The proposed relay takes care of maloperation due to inrush current, overexcitation, and ensures operation during internal fault. The off-line experimental result presented in this paper shows that a FeedForward Neural Network (FFNN) can be considered as an attractive alternative method to make the discrimination among normal, magnetizing inrush, overexcitation, and internal fault currents in a digital relay implementation. Results showing the performance of the protection scheme indicate that it is fast and reliable.