变压器励磁涌流的特性分析及应用

由于变压器励磁涌流的存在,使得变压器差动保护有别于其他主设备及线路的差动保护。在现场工作的许多继电保护技术人员往往对变压器励磁涌流的机理概念模糊,造成其定值整定缺乏理论指导,往往凭经验给定。分析了变压器励磁涌流产生的机理,并给出了简洁明了的计算方法。     

基于EMTDC的三相变压器励磁涌流分析

针对当前变压器差动保护不同程度的误动现象 ,利用EMTDC建立电源 变压器 电流互感器的系统模型 ,综合仿真变压器不同角度空载、满载合闸时的励磁涌流及经电流互感器传变后的二次涌流 ,获得不同合闸角时的二次谐波含量和涌流间断角的大小。仿真结果表明 ,一次涌流经电流互感器传变后 ,涌流特征并未变化 ,故不会使保护误动 ,同时 ,无论变压器有、无剩磁 ,任一合闸角都不会使差动保护误动 ,用仿真分析结果可重新校定差动保护动作闭锁条件。     

依据变压器励磁涌流间断角原理的差动保护

当变压器铁芯发生严重饱和时,形成励磁涌流中的波形间断。在变压器保护区外故障的暂态过程中,由于各侧电流互感器饱和程度不同产生的差电流波形也是间断的。因此,可以利用间断角作为躲过励磁涌流和防止区外故障误动的闭锁角。JCD型差动保护中的差动元件就是利用判断间断角大小的原理构成的。     

基于波形互相关系数的变压器励磁涌流识别方法

励磁涌流是导致变压器差动保护误动的主要因素。提出一种利用波形互相关系数特征的励磁涌流识别方法。利用空载合闸或内部故障后的短数据窗构造一标准正弦参考波,对采样波形与构造的标准正弦波两信号的相关性进行分析,计算归一化互相关系数进行内部故障和涌流识别。内部故障时波形互相关系数为接近1的稳定值,而励磁涌流时互相关系数偏离1且其值波动显著。最后PSCAD仿真计算分析结果表明:该方法能在一个周波内准确识别出励磁涌流与内部故障,为提高变压器差动保护性能和优化变压器保护配置提供了有益的理论依据。     

基于小波能量的变压器励磁涌流识别方法

提出了一种基于小波能量变化实现励磁涌流判别的新方法。由于励磁涌流和内部故障电流产生的机理不同,因此其能量分布是不同的。小波变换能够准确捕捉暂态信号的特征,且小波能量能够反映信号能量在时域的分布情况。采用db4作为母小波对电力系统仿真所产生的大量实验数据进行了小波变换,通过提取小波变换后的d4（第四层细节部分）并计算其能量变化情况,制定了合理的判据。实验结果表明,该方法能够准确、迅速地识别出变压器励磁涌流状态。     

基于GRNN神经网络的变压器励磁涌流识别方法

为了提高变压器差动保护识别励磁涌流与内部故障电流的能力,提出一种基于广义回归神经网络(GRNN)的变压器励磁涌流识别方法。首先通过全波傅里叶算法求得差动电流的特征量作为训练样本,然后利用交叉验证法寻找出GRNN神经网络的扩展常数spread的最优值,同时也计算出训练样本的最佳输入、输出值。由这些参数构建出识别励磁涌流的神经网络,仿真结果表明:GRNN神经网络收敛性好,运算速度快,并且预测输出精度非常高,能准确、有效、快速的识别出励磁涌流与内部故障电流。     

变压器励磁涌流的新判据

提出了两种判断变压器励磁涌流的新方法:从分析电流波形特点入手得出的二阶导数法和从励磁涌流产生的机理入手得出的电压突变量法.这两种方法同其它方法相比简单可靠,易于实现.     

变压器励磁涌流的新判据

提出了两种判断变压器励磁涌流的新方法 :从分析电流波形特点入手得出的二阶导数法和从励磁涌流产生的机理入手得出的电压突变量法。这两种方法同其它方法相比简单可靠 ,易于实现     

基于能量信息的变压器励磁涌流识别方法

目前电力变压器差动保护的主要问题仍是如何准确识别励磁涌流与内部故障。励磁涌流中包含大量谐波分量,各谐波分量除幅值、频率信息之外还包括能量信息。文中基于Prony算法给出了一种能量表达式,在此能量表达式下发现变压器内部故障时基波的能量与二次谐波能量之比远大于励磁涌流时基波能量与二次谐波能量之比,因此可以利用此特征区分励磁涌流和内部故障。最后仿真验证了该方法的有效性及与传统识别方法相比所具有的优势。     

用波形特征识别变压器励磁涌流的新算法

提出一种识别变压器励磁涌流和故障电流的简单算法。该算法的基本思路是在一个给定的移动数据窗内 ,励磁涌流在间断角处曲线与时间轴所包围的面积很小甚至趋于零 ,由波形曲线与时间轴所包围面积的大小构成鉴别励磁涌流的判据。仿真结果表明 ,该算法特征明显 ,鉴别准确。     

适用电子式互感器的变压器保护磁通制动技术

为了解决传统变压器磁通制动技术在电子式互感器应用场合下的使用局限性,提出了一种适用于电子式互感器及三相变压器的磁通复判保护技术。介绍了磁通制动技术在变压器差动保护中的运用情况及存在问题,讨论了电子式互感器暂态特性对磁通制动原理的影响。研究了基于三相变压器差动保护的转角补偿、涌流选相、陷阱复判等问题,给出了保护算法实现流程。实验结果表明,适用电子式互感器的磁通制动技术能大幅提高差动保护动作速度,同时具备可靠的涌流识别能力。     

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。     

基于电子式互感器的整流变压器阀侧大电流采集方案实现

分析整流变压器阀侧特点并提出一种测量整流变压器阀侧大电流采集方法。采用特制异型电子式电流互感器、电流采集器、合并单元完成整流变压器阀侧大电流采集,解决了整流变压器低压侧大电流采集问题。分析阀侧电流录波数据,实际采集电流波形和桥式整流电路理论分析结果一致。该方法为进一步实现整流变压器网侧及阀侧差动保护提供阀侧电流,且可实现整流变压器阀侧桥臂状态监视,为冶金、化工企业整流变压器用户更好调节整流机组之间配合提供依据。     

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。     

基于组合式开关的三相变压器励磁涌流抑制策略

针对变压器在空载或者轻载的情况下合闸通电可能引起一次绕组流过励磁涌流等问题,提出一种新颖的组合式开关分相控制思路：通过分析原边采用星形不接地连接方式的三相空载变压器的投切暂态过程,推导了空载变压器在投切瞬间的关联磁链状态,进而反推得到考虑剩余磁通时抑制空载变压器合闸涌流的动态最佳投切相角,改变依赖剩磁测量电路、预先设定固定相角的现有相控模式;建立基于ATP/EMTP的电力变压器模型以模拟其在接通和分断的瞬态过程,获得投切瞬间的电压、电流、磁通等参数特征,验证了所提分相控制原理,给出了控制规律;为了实现分相控制策略,设计一种具有逻辑通信功能的新型三工作模态单极开关控制拓扑,对单极开关进行动态组合,可实现各极触头在最佳相位协调动作、统一控制;搭建硬件控制平台,验证所提控制策略可有效将励磁涌流限制在随机合闸时涌流大小的3%左右。     

自适应变压器励磁涌流判据研究

基于差流谐波正序分量的变压器励磁涌流判据能够有效识别励磁涌流和内部故障。为了进一步提高差动保护的励磁涌流闭锁可靠性和内部故障动作快速性,分析了变压器端电压及其基波正序分量突变量在励磁涌流和内部故障时的不同特征,由此确定了自适应控制因子Q,并将Q加入到差流谐波正序分量的励磁涌流判据中,进而提出了一种自适应变压器励磁涌流新判据。大量EMTP仿真及动模实验表明：新判据能够在励磁涌流时自动降低涌流制动定值,提高涌流的闭锁可靠性;在内部故障时自动升高涌流制动定值,提高区内故障时保护的动作速度。