A new inrush detection method for transformer differential protection

Contents The long-used restraining principle, based on the detection of 2nd harmonics in the currents, can not always satisfactorily meet the demand of blocking the transformer differential protection for all three phases, because the line currents are not the direct image of the core saturation. The differential protection may become inadequate. A transformer can however be switched on for all cases, without the false or fail-safe tripping, when the harmonic restraint is derived from the magnetic field strength of the core.If a delta-connected winding is present, the magnetic field strengths can not be easily recognized in the line currents, because their zero-sequence component is distorted. A new method is presented, which can estimate the fundamental and the 2nd harmonic of this zero-sequence component. The components of the magnetic field strength can therefore be determined in currents only, whose ratio is known to be characteristic for the core saturation.The proposed method was implemented on an industrial protection system based on a microprocessor and was tested on data obtained from computer-simulation and a model transformer in a laboratory. It turned out that the proposed method performed well on all cases.

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Eine neue Methode der Einschalterkennung für den Transformator-Differentialschutz

Übersicht Die üblicherweise benützte Blockierung beim Einschalten eines Transformators beruht auf der Bewertung der zweiten Harmonischen in den Strömen. Dieses Prinzip kann nicht immer den Transformatorvergleichsschutz in allen drei Phasen blockieren. Dagegen kann ein Transformator in allen Fällen ohne Fehlauslösung eingeschaltet werden, wenn die Blockierung aus der Harmonischen der magnetischen Feldstärke des Kerns abgeleitet wird.Eine neue Methode wird vorgestellt, wie die Homopolarkomponente der Grundschwingung und der zweiten Harmonischen näherungsweise berechnet werden kann. Die benötigten Anteile der Feldstärken können damit aus den Differenzströmen ermittelt werden.Das vorgeschlagene Verfahren wurde auf einer industriell gefertigten Schutzkarte implementiert. Die Überprüfung des Verfahrens erfolgte mit Berechnungsverfahren und durch Messungen im Labor.

     

新技术手段在变压器差动保护励磁涌流识别中应用研究的现状

励磁涌流的鉴别一直是变压器保护中一个关键问题。在介绍各种新技术手段的原理基础上,着重分析了各种技术目前在变压器励磁涌流识别方面应用的研究及其特点、性能和存在的问题,并指出了这些新技术在今后变压器保护应用中可能的发展方向。     

励磁涌流鉴别方法在变压器保护中的应用

励磁涌流的鉴别一直是变压器保护中的一个关键问题 ,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进行了分析和综述。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 ,指出了变压器励磁涌流在鉴别方法的研究和应用动向     

励磁涌流鉴别方法在变压器保护中的应用

励磁涌流的鉴别一直是变压器保护中的一个关键问题,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进行了分析和综述.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,指出了变压器励磁涌流在鉴别方法的研究和应用动向.     

一种变压器保护采样可靠性及涌流识别方案的研究

为解决智能电网运行中因采样数据异常及变压器励磁涌流不能正确识别导致的变压器保护动作可靠性不高的问题,提出一种变压器保护采样可靠性及涌流识别的研究方案。对于采样数据异常问题,提出一种利用两路AD采样数据实时相互校验并共同把关保护逻辑出口的方案。同时针对涌流识别问题,提出一种差流谐波互闭锁+空投时按相综合谐波开放及恢复性涌流时按相差流二次谐波低“三取二”的方案。通过实验仿真,验证了涌流识别方案的有效性。     

变压器差动保护的励磁涌流识别技术比较

介绍了励磁涌流的产生及其特征,并在介绍各种励磁涌流识别技术原理的基础上,着重分析了各种技术目前的应用研究及其特点、性能和存在的问题,指出了这些新技术在今后变压器保护应用中可能的发展方向。     

变压器涌流对零序电流保护的影响分析

采用ATP仿真计算与实际分析相结合的方法,分析了单台变压器励磁涌流最大零序分量,以及多台变压器涌流零序分量与主变中性点接地方式的关系,得出:剩磁越大,通过调整合闸角所能取得的涌流零序分量越大,当实际最大剩磁为0.7Bm时,涌流零序分量最大可到0.95IN;多台变压器涌流零序分量与中性点接地变压器台数成正比.结合220 kV零序电流保护整定原则,分析了涌流零序分量对220 kV零序电流保护的影响,得出它对主变零序电流保护和线路零序电流Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ段没有影响,对线路零序电流Ⅲ段和母联保护有不利影响,并提出了运行和整定时需采取的相应措施.     

变压器涌流导致差动保护误动的保护动作分析

针对110kV红旗变电站由于110kV线路保护重合不成功引起的主变差动保护误动,并结合保护录波和现场实际整定定值,对此保护误动情况进行原因分析,对于该类问题提出解决方案和防范措施。     

变压器励磁涌流特征空间综合识别方法

分析了目前变压器励磁涌流识别方法存在的不足.在总结正常空载合闸、带故障空载合闸和内部故障状态下差动电流各个特征量取值特点的基础上,提出一种在特征空间综合多特征识别励磁涌流的方法.该方法首先在特征空间中设置针对上述3种运行状态的参考点,然后根据待识别差动电流与各参考点间距离的远近对运行状态进行识别.该方法能够有效利用各个特征间的互补性,且无需设定权重,并可方便地增加新特征.将带故障空载合闸状态从故障状态中分离出来单独作为一种参考状态,有利于提高带轻微故障空载合闸时的保护的灵敏性和快速性.仿真结果表明了所提方法的正确性和有效性.     

和应涌流对变压器差动保护影响分析

石化企业110 kV主变压器是全厂性的关键配电设备,为确保供电的可靠性,常采用并联运行的方式.当其中一台变压器检修后或故障后重新投入运行时,将会影响其他正在运行的并联变压器,有时会导致其差动保护误动作跳闸,造成不必要的停电.这种现象给企业的安全稳定运行带来影响,对变压器空载合闸及对其他并联运行变压器影响的过程进行分析和...     

Sympathetic inrush current in a transformer and a method for its identification

This paper studies the sympathetic interaction between transformers. The influencing factors of the sympathetic inrush current, including the system impedance, closing angle and the initial remnant flux of the added transformer, the system voltage, and the neutral grounding mode of the transformers, are analyzed in detail through dynamic simulation. Based on this, a method for identifying the sympathetic inrush current is proposed based on the essential curve feature of the magnetizing currents of the transformers during the sympathetic interaction, taking advantage of the information sharing between substations. The results from dynamic simulation and field‐recorded data show the validity of the proposed method. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。     

一种基于支持向量机的变压器励磁涌流判别新方法

提出了一种基于支持向量机理论区分变压器励磁涌流和短路电流的新方法.采用二次谐波含量,波形相关系数,铁芯饱和点数,变压器励磁侧的电压值四维特征向量作为支持向量机的输入,同时通过多项式核函数将输入特征向量映射到高维特征空间,试验结果表明,经过小样本学习的支持向量机对变压器励磁涌流和故障电流具有可靠的分类识别能力.     

一种基于支持向量机的变压器励磁涌流判别新方法

提出了一种基于支持向量机理论区分变压器励磁涌流和短路电流的新方法。采用二次谐波含量,波形相关系数,铁芯饱和点数,变压器励磁侧的电压值四维特征向量作为支持向量机的输入,同时通过多项式核函数将输入特征向量映射到高维特征空间,试验结果表明,经过小样本学习的支持向量机对变压器励磁涌流和故障电流具有可靠的分类识别能力。     

一种新型的变电站机柜门锁方案

变电站机柜门锁常规为普通的机械锁,本文分析了此种门锁的缺点,介绍了一种新的机柜门锁方案,从而在现场应用中变传统的机械钥匙管理为密码和权限管理,有效地增强变电站保护和测控设备的安全,提升了电力系统内部管理的需求,保证站内设备可靠运行。     

A new technique for transformer protection based on transientdetection

This paper proposes a new technique for transformer protection. The technique is concerned with the detection of the fault generated high frequency current transients by means of a specially designed relay unit. The relay, tuned to a band of high frequencies, is used to capture the transient currents from both sides of the transformer; the differential and average currents between the two sides are then calculated. The spectral energies of these current signals are extracted to produce the operate and restraint signals; a comparison between the levels of the two signals determines whether the fault is internal or external to the protected zone. A new technique for inrush detection has also been proposed in this paper. The technique detects inrush current by using the high frequency components contained in its current transient signal. The restraint signal is derived by computing the ratio of the spectral energy of the transient signal to the fundamental current. A comparison between the level of restraint signal and a pre-defined threshold determines whether a magnetizing inrush is in process. Simulation studies with respect to different fault and inrush conditions have been conducted, and the results prove that the proposed technique is able to offer fast responses in protection and accurately discriminate between inrush magnetizing current and internal faults     

基于非周期分量衰减速率的变压器励磁涌流鉴别方法

提出一种基于非周期分量与基波分量比值(简称k0)衰减速率的励磁涌流鉴别方法。首先利用变压器仅一侧有电流还是多侧都有电流的特点,实现变压器空充与非空充状态的初步划分。判出空充状态后,利用三相差流中k0衰减速率的差异进一步判别励磁涌流与故障电流。基于k0衰减速率的励磁涌流鉴别方法原理简单可靠、计算量小,易于工程实现,对传统的二次谐波判据是个有益的补充。Matlab仿真和现场误动数据表明该方法不仅能够在变压器剩磁较大时确保空载合闸的成功率,当变压器空充到轻微匝间故障时亦能大大缩短保护的闭锁时限。     

励磁变压器的选型及保护方式配置

随着电力系统控制技术的发展,保护装置功能的完善以及新工艺、新材料的出现,使得大、中型水、火电机组在励磁方式选择上处于由传统的旋转交流励磁机方式向静止自励励磁方式过渡的新阶段.作为自励励磁系统重要组成部件之一的励磁变压器也越来越多地得到应用和关注.就励磁变压器的选型、技术参数确定及几个重要的保护配置问题作了一些阐述.     

和应涌流导致变压器差动保护误动的仿真分析

针对和应涌流造成变压器差动保护误动而影响变压器正常运行的问题,阐述了和应涌流的产生机理,利用电磁暂态分析软件EMTP搭建了仿真模型,并用MATLAB编写了差动保护算法程序,对运行变压器带负载情况进行了误动仿真分析,其结果为和应涌流本身不是误动的根本原因,CT饱和才是差动保护误动的关键因素。     

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。