电力变压器励磁涌流和内部故障识别新方法

区分励磁涌流和内部故障时的短路电流,是变压器差动保护的难点技术之一,虽然目前已有多种方法,但每种方法都或多或少地存在着一些问题,空载合闸误动或内部故障时拒动(或延时动作)的情况还时有发生.在引入瞬时无功功率理论的基础上,提出了一种依据变压器两侧三相差瞬时有功功率和瞬时无功功率直流分量比值的变化关系来识别变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法.该方法不仅简便易行,而且从平均有功和平均无功的关系出发,进一步揭示了变压器励磁涌流与内部故障本质上的不同.RTDS仿真实验结果表明:该方法简单可靠,识别效果显著.     

基于瞬时功率的变压器励磁涌流和内部故障电流识别新方法

在分析瞬时功率频谱特性的基础上，提出了一种基于瞬时功率的变压器励磁涌流和内部故障电流识别新方法。该方法主要依据变压器两侧三相差瞬时功率幅频特性中直流分量和基频分量的相对关系来识别变压器励磁涌流和内部故障电流。该方法具有传统变压器电流差动保护简便易行的特点，并从能量守恒的角度出发，进一步揭示了变压器励磁涌流与内部故障电流本质上的不同。HYBRISIM混合仿真实验结果表明该方法简单可靠、识别效果明显。     

基于有功无功直流分量比值的变压器涌流新判据

针对变压器差动保护存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题,在引入瞬时无功功率理论的基础上,提出一种依据变压器各侧三相差有功功率和差无功功率直流分量比值的变化关系来识别变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法.该方法原理简单,易于实现,具有数据采样方便、计算量小、动作可靠等特点.该方法从能量守恒的角度及有功功率和无功功率的关系出发,揭示了变压器励磁涌流和故障状态的本质不同.对变压器各种运行状态进行了实时数字仿真(RTDS)实验,仿真实验结果表明:该方法简单可靠,识别效果显著.     

电力变压器励磁涌流与内部短路电流识别原理研究

在电力变压器差动保护中,励磁涌流与内部故障电流的判别一直是一个关键问题,文中针对目前国内外学者提出的励磁涌流识别原理和方法、技术关键及研究和应用现状进行了分析和与客观评价。并对目前现场采用的方法和一些现代智能理论鉴别中的应用进行了比较,提出了变压器励磁涌流在鉴别方法的研究和应用动向。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新方法

为提高变压器差动保护鉴别励磁涌流和内部故障差流的准确性,本文针对变压器空载合闸及带故障空载合闸情况,提出了一种提取变压器差动电流的新方法。该方法以变压器自身的磁关系为依据,通过控制变压器Y形侧某一相的合闸角为90°,进而采用该相的线电流来取代角侧环流,再与Y形侧其它两相的线电流分别做差,取所得电流作为差动电流。MATLAB仿真实验表明新方法能够准确区分励磁涌流和变压器内部故障差流,且对小接地和小匝间情况亦可以较好的区分。并通过计算采样数据在不同时段上的自相关系数,利用自相关系数的大小来证明了新方法的准确性。     

电力变压器励磁涌流和故障电流的仿真研究

阐述了应用ATP软件对变压器各种工况进行仿真的过程,包括变压器模型的选择、模型参数的计算、仿真结果的分析。通过和动模实验结果的比较,验证了仿真结果的准确性。     

基于双曲S变换的变压器励磁涌流和内部故障识别新方法

提出了一种基于双曲S变换识别励磁涌流和变压器内部故障的新方法.利用S变换具有优秀时频呈现能力和时频分辨率的特点,采用双曲窗函数,把励磁涌流和故障电流信号变换到相空间进行特征提取,从经过变换以后得到的时频等值线图可以发现二者具有明显不同的特征.通过计算H-S变换后的能量以及1-9层能量与1层能量的比值,发现比值6是区别励磁涌流和故障电流的阈值.仿真分析结果和动模试验均表明:H-S变换可以更清楚地反映信号的时频局部化特性,能准确识别励磁涌流;并且具有较好的抗干扰能力,在变换域易于信号和噪声的分离.     

基于双曲S变换的变压器励磁涌流和内部故障识别新方法

提出了一种基于双曲Ｓ变换识别励磁涌流和变压器内部故障的新方法。利用Ｓ变换具有优秀时频呈现能力和时频分辨率的特点,采用双曲窗函数,把励磁涌流和故障电流信号变换到相空间进行特征提取,从经过变换以后得到的时频等值线图可以发现二者具有明显不同的特征。通过计算H-S变换后的能量以及1-9层能量与1层能量的比值,发现比值6是区别励磁涌流和故障电流的阈值。仿真分析结果和动模试验均表明：H-S变换可以更清楚地反映信号的时频局部化特性,能准确识别励磁涌流;并且具有较好的抗干扰能力,在变换域易于信号和噪声的分离。     

变压器励磁涌流和内部故障识别新判据

研究变压器差动保护中的关键问题:励磁涌流和内部故障的识别。根据Prony算法能够精确、快速地分析暂态信号的原理,利用Prony算法求取的原信号中基波和二次谐波的幅值和衰减因数,建立了变压器励磁涌流和内部故障识别的新判据,并基于PSCAD/EMTDC建立了变压器发生励磁涌流和内部故障时的仿真图。分析仿真数据,励磁涌流时的Id2/Id1=06170.15,a2/a1=1.672;变压器内部故障时的Id2/Id1=00.15,a2/a1=∞2。由此可见,在变压器励磁涌流时,通过二次谐波与基波幅值之比构成的判据,灵敏度更高;而在变压器发生内部故障时,通过衰减系数构成的判据来判别,灵敏度更高。     

变压器励磁涌流和内部故障识别新判据

针对励磁涌流和内部故障识别这个变压器差动保护关键问题,利用Prony算法求取原信号中基波和二次谐波的幅值和衰减因数,建立了一种新判据:二次谐波与基波幅值之比(Id2/Id1)及衰减系数之比(a2/a1).当励磁涌流时,Id2/Id1>0.15,a2/a1<2;而当变压器内部故障时,Id2/Id1<0.15,a2/a1>2.这一结果是通过分析基于PSCAD/EMTDC建立的变压器发生励磁涌流和内部故障时的仿真图得到的.所建议的识别励磁涌流和内部故障的新判据具有高的灵敏度.     

电力变压器励磁涌流和故障电流仿真研究

在研究电力变压器励磁涌流和故障电流特性的基础上 ,应用电磁暂态程序 (EMTP) ,采用不同的模型和方法对变压器励磁涌流和故障电流进行了全面系统的仿真计算和分析。结果表明 ,EMTP能够根据不同的条件和要求有效地实现对变压器励磁涌流和故障电流的仿真     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障。动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 m s左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求。而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值。     

一种有效区分空投涌流与空投于故障的变压器保护新算法

在有功差动原理的基础上,提出一种基于变压器基波正序功率因数以实现变压器保护的新原理。该原理利用帕克变换,构造了d-q坐标系上变压器端口电压、电流的基波正序分量的旋转向量,进而可计算变压器在各种暂态过程中的基波正序功率因数。根据变压器基波正序功率因数的大小,来判断变压器是否发生内部故障。该原理基于能量守恒,物理意义清晰,算法简洁,无需任何先验参数,不受变压器接线方式的影响,易于工程实现。经仿真试验验证,新原理能够快速、可靠地切除变压器内部故障,在性能上优于传统的以波形特征为主的变压器保护原理,对空投轻微故障     

小波变换识别变压器励磁涌流和故障电流的新方法

利用小波变换对变压器两侧的电流信号进行分解,得到突变点的故障跳乘积符号,从而准确地区分励磁涌流和故障电流。利用实时数字仿真器(RTDS)对不同内部故障类型和励磁涌流进行了仿真,算法不受最严重故障(带故障空载投入)以及严重CT饱和情况的影响。     

Identifying magnetizing inrush in power transformers based on symmetry of current waveforms

This letter proposes a novel method for the discrimination between magnetizing inrush and internal fault in power transformers based on the similarity of the current waveforms. The proposed method first normalizes and sorts the sample points of the differential current in a full fundamental frequency cycle to obtain a new sequence which is independent of the magnitude and initial phase angle of the original signal. Afterward, three indices are introduced to measure the similarity between the new sequence and a template, which are used to discriminate the inrush from an internal fault. Simulation studies demonstrate the effectiveness of the proposed method and its advantages over the conventional second harmonic restraint method. © 2017 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

A discrete wavelet transform approach to discriminating among inrush current,external fault,and internal fault in power transformer using low‐frequency components differential current only

This paper proposes an algorithm based on discrete wavelet transform (DWT) for discriminating among inrush current, internal fault, and external fault in power transformers. Fault conditions are simulated using the Alternative Transients Program/Electromagnetic Transients Program (ATP/EMTP). Daubechies4 (db4) is employed as the mother wavelet to decompose low‐frequency components from fault signals. The ratio between per unit (p.u.) differential current and p.u. time is suggested as an index. The numerator of the ratio is the difference between the maximum differential current and the minimum differential current in terms of p.u. with a base value selected at the transformer‐rated current. The ratio is calculated for all three phases, and from a trial and error process the indices for the separation among the internal fault condition, the external fault condition, and inrush condition are defined. The results obtained from the proposed technique show good accuracy for discriminating faults in the considered system. In addition, the proposed algorithm uses data of the differential current with a time of quarter cycle under the analysis. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

基于小波神经网络的变压器励磁涌流和内部故障电流识别

小波神经网络 (WaveletNeuralNetwork)结合了小波变换及神经网络的优点 ,即具有良好的时频局部性质 ,又有较好的自学习能力和容错能力。针对变压器励磁涌流与内部故障电流的识别问题 ,提出了一种基于小波神经网络的解决方案 ,阐述了基本的思想方法和具体的算法过程 ,EMTP仿真实验表明了该方案的有效性与可行性。     

基于变压器功率因数对励磁涌流和内部故障电流的识别

针对变压器采用纵差动保护会受到励磁涌流的影响而误动作,以及励磁涌流和内部故障时的短路电流的区分问题,提出一种根据变压器两侧三相瞬时功率因数的变化关系来识别励磁涌流和内部故障的方法.该方法简单、便捷,从能量的角度进一步揭示了变压器励磁涌流与内部故障电流本质不同.     

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。