三相变压器等效瞬时电感的计算分析及CT配置新方案

葛宝明等人以单相变压器模型为基础,提出一种利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流的算法,具有较好的识别效果.但对于三相变压器不同接线方式,尤其是Y/Δ接线方式下等效瞬时电感的计算问题,目前还未见相关文献研究,该文对此问题进行了深入的分析和探讨,研究结果对利用等效瞬时电感变化特性判别变压器励磁涌流算法在工程中的应用,具有一定的指导意义和参考价值.针对变压器Δ侧绕组内部环流对等效瞬时电感计算结果影响大,而又难以通过线电流计算得到的特点,提出了一种新型的变压器差动保护CT配置方案.该方案保证了等效瞬时电感的正确计算,同时又不会使差动保护存在保护死区.     

用归一化等效瞬时电感分布特性识别励磁涌流的新算法

针对具有Y/△接线方式的三相变压器,提出了一种新的变压器差动保护TA配置方案：该方案是在传统变压器差动保护接线基础上,在变压器△侧接入一相绕组TA,然后与所测得的线电流结合,利用KCL定律可以容易地求解出△侧各相绕组电流.该方案既保证了等效瞬时电感的准确计算,使其不受△侧绕组内部环流的影响,又不会使差动保护存在＂死区＂.在此基础上,文中提出一种基于归一化等效瞬时电感分布特性的励磁涌流识别新算法：对等效瞬时电感进行归一化处理,使判据定值的选取更具有普遍性,与具体变压器参数、类型无关;利用分布特性更好地反映了等效瞬时电感的变化特征和规律.新算法识别灵敏可靠,HYBRISIM（Hybrid Simulator）实验数据也验证了新算法的准确性和有效性,其在超高压大容量变压器保护方面具有较好的工程应用前景.     

基于等效瞬时电感判别变压器励磁涌流的新算法

基于变压器铁心磁导率在励磁涌流与内部故障时变化情况的不同,应用瞬时励磁电感和等效瞬时电感的概念,可有效判别变压器励磁涌流.但是,现有的等效瞬时电感计算方法存在较大的误差,对准确判别变压器励磁涌流构成了威胁.为此,提出了改进型的等效瞬时电感计算方法,有效考虑了等效电阻的影响,极大地改善了计算精度.以此为基础,给出了2种判别励磁涌流方案,即时域法和频域法.通过动模实验,对改进型算法和现有的近似算法进行了对比研究.结果表明,应用改进型算法求取的等效瞬时电感更为准确,使时域法和频域法的判别精度得到了极大的改善,有力证实了文中所提出的新算法正确、可行、有效.     

基于变压器回路方程的三角形侧绕组中环流求取新方法

采用Y,d接线的变压器三角形侧绕组中的环流难以测量,因此变压器差动保护存在相位补偿的问题,使差流不能很好地反映本相励磁电流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围,成为影响变压器保护性能提高的一个难题。在变压器回路方程的基础上,推导出了等效瞬时绕组电阻和漏电感的计算公式,提出了一种适用于Y,d接线的三相一体式变压器三角形侧绕组环流的计算方法。最后通过MATLAB仿真验证了该方法的准确性,有利于等效瞬时电感的计算及相关励磁涌流判据的实施,为变压器保护中差动电流的准确计算提供了一种新思路。     

等效瞬时电感算法在Y-Δ接线变压器中的应用

对于Y-△接线的三相变压器,等效瞬时电感算法会受到环流的影响,但目前尚没有确切的求取环流的算法,从而影响等效瞬时电感的准确计算进而影响保护的可靠动作。对此,提出一种新的算法,能够准确地计算出△侧绕组的环流,从而既能准确地计算出等效瞬时电感,使其不受△侧绕组内部环流的影响,同时又不会使差动保护存在死区,能够使保护灵敏可靠动作。EMTP仿真结果表明:该算法得到的等效瞬时电感能够准确、有效地识别励磁涌流与内部故障,不需要再测量△侧绕组的相电流,也无需改变CT配置方案,并且适用于超高压和220kV以下的电力变压器,具有工程实际应用价值。     

变压器三角形绕组中环流的构造方法

由于Y,d接线变压器中三角形（△）侧绕组电流不易测量,使得变压器差动保护中存在电流相位补偿的问题,由此计算出的差流不能很好地反映本相励磁涌流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围。文中根据两侧绕组的电压方程,推导出△侧绕组环流与星形（Y）侧零序电压和电流之间的关系,提出了一种用于构造Y,d接线变压器中△侧绕组环流的方法,该方法与Y侧绕组接地方式无关,具有广泛的适用性。仿真与动模实验验证了该方法的正确性与有效性,结果分析表明,该方法有利于等效瞬时电感的计算及相关励磁涌流判据的实施。     

等效瞬时电感算法在Y-△接线变压器中的应用

对于Y-△接线的三相变压器,等效瞬时电感算法会受到环流的影响,但目前尚没有确切的求取环流的算法,从而影响等效瞬时电感的准确计算进而影响保护的可靠动作.对此,提出一种新的算法,能够准确地计算出△侧绕组的环流,从而既能准确地计算出等效瞬时电感,使其不受△侧绕组内部环流的影响,同时又不会使差动保护存在死区,能够使保护灵敏可靠动作.EMTP仿真结果表明:该算法得到的等效瞬时电感能够准确,有效地识别励磁涌流与内部故障,不需要再测量△侧绕组的相电流,也无需改变CT配置方案,并且适用于超高压和220 kV以下的电力变压器,具有工程实际应用价值.     

非饱和区等效瞬时电感在判别变压器和应涌流中的应用研究

和应涌流可能引起运行变压器差动保护误动.影响变压器的正常运行,但目前还没有判别运行变压器中产生和应涌的有效方法。文章根据变压器和应涌流产生的原因,利用等效瞬时电感能够正确反映变压器运行状态的特点,由非饱和区内等效瞬时电感平均值的大小判别运行变压器发生和应涌流,闭锁差动保护,防止其误动。仿真和实验结果证明该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据及三次谐波比电流互感器饱和判据在识别和应涌流方面具有可靠性高、抗电流互感器饱和能力强的优点。     

基于非饱和区等效瞬时电感的变压器励磁涌流鉴别方法

变压器的等效瞬时电感能够反映其饱和程度的变化,按照差流大小将变压器的运行状态划分为饱和区与非饱和区．分析了变压器经历励磁涌流和短路故障过程中,其等效瞬时电感值在饱和区与非饱和区内的变化范围及特点．根据非饱和区内等效瞬时电感大小区分励磁涌流和短路故障的方法。该方法原理清晰、整定简单、裕度大。试验结果证明,在区内短路故障以及带故障合闸时,该方法能够快速开放差动保护：在励磁涌流时,能够可靠闭锁差动保护,并有良好的抗电流互感器饱和特性．具有工程实际应用价值。     

基于虚拟等效电感的特高压调压变压器励磁涌流判别算法

针对1 000 k V特高压试验示范工程现场调试过程中特高压调压变压器差动保护的典型误动案例,分析了现阶段采用的二次谐波分相闭锁判据在识别调压变压器励磁涌流时存在的局限性。为解决实际工程中无法直接测量调压变压器一次绕组端口电压问题,基于特高压变压器的本体结构特点设计一种获取调压变压器一次绕组端口电压的方法,同时提出一种基于虚拟等效电感分布特性识别调压变压器励磁涌流的判别算法。基于数字仿真对比分析了二次谐波分相闭锁判据和波形对称制动原理应用于调压变压器差动保护存在的不足,而基于虚拟等效电感分布特性的算法识别特征明显,能够可靠灵敏地识别励磁涌流和内部匝间短路,有效地解决了传统判据在调压变压器差动保护中存在的误动和拒动问题。     

基于等效瞬时漏电感的变压器保护新原理

在变压器模型回路方程的基础上,应用等效瞬时漏电感,提出了一种新型变压器保护原理。在内部故障的情况下,绕组变形将会导致漏电感参数发生变化;而在正常运行、外部故障和励磁涌流情况下,变压器漏电感等内部结构参数不会发生改变。因此,通过计算等效瞬时漏感参数,可有效地识别变压器的运行状态。2组动模试验分析结果表明,该原理不受励磁涌流的影响,能够迅速、可靠地切除变压器内部故障,对轻微故障也有足够的灵敏度。     

基于广义瞬时功率的新型变压器保护原理

在差有功法的基础上,提出一种利用广义瞬时功率实现变压器保护的新原理。该原理通过消去变压器回路方程中直接体现主磁通的非线性项,构造了仅含漏电感和绕组电阻的二端网络。根据输入端口的广义瞬时功率直流分量的大小,来区分励磁涌流和内部故障电流。该原理避开了励磁涌流和铁损带来的不利影响,计算量小,易于工程实现。经仿真和动模试验验证,新原理能够快速、可靠的切除变压器内部故障,对空投轻微故障也有足够的灵敏度。     

基于零序过滤的变压器励磁电感计算方法及涌流识别

目前,以单相变压器T形电路为基础,利用等效瞬时电感的变化特性识别励磁涌流的方法效果较好,但计算励磁电感需使用变压器各侧绕组电流,对于Y,d接线变压器,如果电流互感器按典型方案配置,其三角形(△)侧绕组电流未知,故不能直接利用现有方法计算励磁电感。文中提出一种基于零序过滤的励磁电感计算方法,无需测量△侧绕组电流,只需利用△侧线电流就可计算出代表正、负序分量共同作用结果的励磁电感,且计算结果在变压器正常运行、故障及涌流时都有显著特征,可准确、有效地识别励磁涌流和内部故障状态。PSCAD仿真验证了该算法的准确性。     

基于非饱和区等效瞬时电感波形特征的变压器励磁涌流鉴别方法

分析变压器各种情况下等效瞬时电感的波形特点,提出一种利用波形波动函数检验变压器是否发生励磁涌流的新方法。该方法根据等效瞬时电感在非饱和区域波形变化剧烈的特点,通过计算波形的波动系数来识别涌流与故障电流。动模实验结果显示,即使对于匝间轻微故障,该方法也具有比较高的灵敏度。此外,该方法无需利用变压器的任何参数,仅需测量三相差流和原边各相相电压,算法计算量小,实现简单,整定容易。     

基于瞬时励磁电感频率特性判别变压器励磁涌流

基于变压器瞬时励磁电感基频分量的有无，提出了判别励磁涌流与内部故障的新方法。涌流时变压器铁心必然经历饱和与非饱和过程，瞬时励磁电感是时变、交替变化的，具有较大的基频分量；内部故障时，变压器铁心工作于线性区，瞬时励磁电感恒为常数，无基频分量。据此，可实现励磁涌流与内部故障的有效判别。但瞬时励磁电感很难精确求取，为方便计算，提出了等效瞬时电感的概念，论证了其基频特性的等效性。动模实验有力地证实了所提方法的可靠性与安全性。