一种基于功率损耗突变的变压器匝间保护

在分析了现有的变压器保护的基础上,建立了变压器的电磁暂态模型,对匝间短路故障的暂态过程进行了仿真.针对差动保护在反映匝间故障时灵敏度不足的问题,结合对已有的基于电流电压的变压器保护理论的分析,提出了一种基于损耗功率突变的变压器匝间保护方案.通过实时计算有功损耗与无功损耗之间的比值,故障时该比值将发生较大的突变,从而可测量到轻微匝间故障,可有效的补充差动保护在反映轻微匝间故障的灵敏度不足的缺陷.     

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 ms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.     

基于模型的变压器保护判据分析与改进

对基于模型的变压器保护原理作了分析并提出了新判据。电流暂态波形波动较大时,用差分代替微分会造成很大误差,可能造成保护误动。利用积分法构成了新型的保护判据,给出了新判据的计算公式并讨论了定值的选取。变压器在正常运行、外部故障、空载合闸、内部故障、带内部故障空载合闸等工况下的数字仿真结果表明,新判据不易受电压、电流波形波动的影响,计算简单,可以可靠、快速识别变压器内部故障。     

利用基波幅值变化特征快速识别励磁涌流和故障电流

提出了一种基于两采样值积算法快速提取基波幅值变化特征的变压器保护新原理。文中首先介绍了两采样值积算法,分析了励磁涌流和内部故障情况下,基波幅值不同的变化趋势。在此基础上,根据基波幅值下降程度的不同区分励磁涌流和故障电流。新原理计算量小,易于工程实现。动模试验表明,该原理能够在一个周波内快速切除变压器内部故障,识别灵敏度高,不受电流互感器饱和的影响,在性能上优于谐波制动判据和波形比较判据。     

基于模糊信息检索的变压器差动保护

针对目前变压器差动保护存在的不足,在对差流形成的原因及其各自的特征进行深入分析的基础上,将信息检索和模糊数学的有关理论应用于变压器励磁涌流和故障电流的判别,提出了一种基于模糊信息检索识别变压器故障的新判据.仿真试验结果表明:所提方法能够使各判据优势互补,克服了传统保护中的某些不足,改善了变压器保护的性能;利用信息检索法不仅能识别出涌流,而且还可以比较明确地区分出是属于何种工况,便于对涌流的特性进行更深入的分析研究;该方法无须设定判据的权重,减少了人为因素的影响,从而提高了判据的可靠性.     

利用波形非正弦度分形估计值识别励磁涌流

以正确鉴别变压器励磁涌流和短路电流为目的,提出一种利用波形非正弦度分形估计的电力变压器励磁涌流与内部故障电流识别方案。利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,对差动电流波形进行波形非正弦度计算并分析。通过复合形态滤波算法滤除信号中的各种噪声和扰动,保证了算法的可靠性。在比较励磁涌流与短路电流波形非正弦度各自特点的基础上,提出了一种新的变压器保护方案。仿真试验结果表明:该方法能可靠识别励磁涌流与短路电流,对轻微内部故障也有较高的灵敏度。     

二维空间重构电流特征轨迹的变压器差动保护判据

在故障电流的影响下,变压器差动保护两侧电流互感器(TA)易发生饱和,使传变的电流波形发生畸变,严重影响变压器差动保护的正确动作。针对TA饱和造成的变压器差动保护误动或拒动的问题,对不同故障类型下变压器两侧电流波形相位关系特性进行对比分析,提出将两侧电流进行二维空间重构,应用重构后的特征轨迹构造变压器差动保护新判据,以识别伴随TA饱和的变压器各类故障。通过仿真和动模试验,验证新判据有较高的可靠性和灵敏性,并且具备较强抗TA饱和的能力。     

一种基于功率损耗突变的变压器匝间保护

在分析了现有的变压器保护的基础上,建立了变压器的电磁暂态模型,对匝间短路故障的暂态过程进行了仿真。针对差动保护在反映匝间故障时灵敏度不足的问题,结合对已有的基于电流电压的变压器保护理论的分析,提出了一种基于损耗功率突变的变压器匝间保护方案。通过实时计算有功损耗与无功损耗之间的比值,故障时该比值将发生较大的突变,从而可测量到轻微匝间故障,可有效的补充差动保护在反映轻微匝间故障的灵敏度不足的缺陷。     

基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化研究EI北大核心CSCD

针对实际特高压换流变压器匝间短路故障时的二次谐波制动判据持续闭锁导致差动保护动作速度较慢的问题,该文详细分析特高压换流变匝间短路故障时的保护动作行为,通过理论分析换流变压器三相的相序差动电流变化量,发现匝间短路故障时具有故障相的相序差动电流变化量幅值为非故障相的两倍且相位差为180°的特定关系,在此基础上,提出相序差动电流开放判据。此外,为防止特殊涌流工况时开放判据误闭锁,增设基于涌流间断偏移特征的识别开放判据,并进一步构造整套基于相序差动电流特征差异的换流变压器匝间保护优化方案。通过现场录波及实时数字仿真(real time digital simulation system,RTDS)仿真验证,提出的保护方法在匝间短路故障且二次谐波制动判据误闭锁时具有高快速性,对于暴露问题的实际故障,保护动作时间由56ms缩短为20ms。同时,保护在各类涌流工况时可靠不误动。该保护算法具有计算量小,对数据采样率要求不高的特点。     

变压器励磁涌流变权综合识别方法研究

分析了不同变压器励磁涌流识别判据之间的互补性,给出了基于2可加模糊测度的判据重要度和交互性的定量计算方法,在此基础上提出最优识别判据组合的选取原则和判据权重的确定方法。针对励磁涌流识别的特点,提出一种状态变权向量函数,实现了励磁涌流的变权综合识别。实验数据分析结果表明所提出的励磁涌流模糊识别方案充分利用了各判据的互补性,加强了励磁涌流和故障电流在识别特征上的区别,提高了保护的灵敏度和可靠性。     

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和，常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点，在动模试验环境下，研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能，指出电子式电流互感器采用空心线圈，没有饱和现象，可正确反映故障情况下各次谐波含量，提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题，指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案，并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。     

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和，常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点，在动模试验环境下，研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能，指出电子式电流互感器采用空心线圈，没有饱和现象，可正确反映故障情况下各次谐波含量，提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题，指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案，并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。     

电子式电流互感器中的关键技术

详细分析了IEC6 0 0 4 4 8《ElectronicCurrentTransformer》中规定的光学TA及空芯TA目前存在的关键技术问题及解决方案。运用矩阵光学理论 ,提出了采用永久磁体作为参考源应用于光学TA中的比较测量法 ,实验表明该法可实时补偿随环境因素改变的材料Verdet常数及线性双折射。还介绍了一种基于印刷电路板的空芯线圈新结构 ,其二次绕组无需手工绕制和电阻调整 ,额定电流 2 0A时 ,准确度 0 .2级 ;额定电流≥ 30 0A时 ,准确度 0 .2S级。采用低功耗电子技术后空芯TA测量准确度 0 .2级时高压侧电路功耗 <5 0mW。     

光电式电流互感器

针对传统的电磁式电流互感器因其传感机理而存在不可克服的问题,概述了光电式电流互感器的基本原理、特点及性能,分析了全光式电流互感器和光电式电流互感器的测量原理,并讨论了其今后的发展趋势。     

应用CT和ECT的变压器差动保护仿真研究与对比分析

为了分析电磁式电流互感器(current transformer,CT)和电子式电流互感器(electronic current transformer,ECT)对继电保护的适应性,基于PSCAD和MATLAB软件搭建了采用CT和ECT的变压器差动保护仿真模型,针对变压器区内和区外故障分析了变压器差动保护的可靠性与灵敏性。仿真结果表明,电磁式电流互感器会因磁饱和问题导致可靠性降低,造成差动保护误动;电子式互感器传变特性好,可以在保证可靠性的前提下有效提高差动保护的灵敏性,提升保护系统的性能。     

光学互感器研究现状

光学互感器是一种具有良好发展前景的电压、电流测量解决方案,首先介绍了国内外光学互感器的研究现状,在此基础上分析了光学互感器的优缺点.为光学互感器的研究指明了方向.     

基于低功率电流互感器的电子式电流互感器

针对传统电磁式电流互感器绝缘复杂、容易磁饱和以及Rogowski线圈测量精度受骨架材料的温度特性和绕制工艺的影响等缺点,研制出一种仅采用一个低功率电流互感器(LPCT)实现大动态范围电流测量的电子式电流互感器.LPCT的输出经过A/D转换、电光转换,由光纤将高电位侧的电流信息传输到低电位侧;通过低电位侧的信号处理电路,同时提供测量和保护两种信号.试验表明,整套装置的准确度满足IEC 60044-8对0.2级计量和5P20保护电子式电流互感器的要求.通过对装置的温度试验得出:在-30℃～70℃温度范围内,系统的比差变化小于±0.1%,角差变化小于±2',验证了装置的实用性.     

Scott变压器差动保护电流互感器接线方式分析

在自耦变压器(auto-transformer,AT)供电方式变电所改造中,斯科特(Scott)牵引变压器差动保护采用微机保护。根据Scott牵引变压器的电流变换关系,得出了三种差动保护平衡方程。三个方案都能保证差动保护在各种情况下正确动作。基于保护平衡方程结构形式,从励磁涌流对保护影响、保护的灵敏性和微机保护整定方面比较分析了三种电流互感器接线的优劣。适应于当今微机保护要求,方案三在确保正确动作情况下可以分相制动,在保护可靠性、灵敏度方面的性能更优,并推荐采用按相整定定值方式。     

变压器差动保护的隐患

随着电力系统容量的增大,接地故障导致的零序电流也逐渐增加,而目前的变压器差动保护在消除零序电流时,均未计及电流互感器误差的影响,存在误动的可能.分析了当变压器电源侧发生区外接地故障时,各序电流的分布及大小,以及此时变压器差动保护中的穿越电流及差动电流,指出了目前差动保护的隐患,提出了采用零序制动来消除该隐患.     

用于相位调制型光纤电流互感器的数字梳状滤波器

传统的相位调制型光纤电流互感器普遍存在噪声电流大、信噪比低、小电流测量能力差的问题。通过比较被测电流和噪声电流不同的频谱特征,提出了一种可实现的数字梳状滤波器,它位于光电转换级之后,信号解调级之前。阐释了这种滤波器的特点,分析了它对被测电流的滤波能力,计算了它的频域和时域特征,并提出了在硬件中实现的方法。通过仿真,对比了不同阶数梳状滤波器的滤波效果、频带宽度以及算法复杂度。在光纤电流互感器硬件中具体实现了这种滤波器,通过对比试验验证了滤波算法的有效性和可行性。