基于差动电流正弦曲线拟合波形的变压器保护原理

以变压器的磁化特性曲线为基础,对比分析了变压器差流为涌流和非涌流时的波形特点,进而提出了一种基于差动电流正弦曲线拟合波形的变压器保护原理。为了更能体现励磁涌流的特征和减少拟合波形幅值的计算误差,建议取拟合角度为差动电流峰值时的角度最为合理。给出了拟合波形幅值的计算方法,并讨论了减小计算误差的方法。大量数字仿真结果表明,所提出的原理可以快速、有效地区分励磁涌流和内部故障电流。     

基于拟合波形相关性的变压器励磁涌流识别新方法

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,提出一种基于拟合波形相关性的变压器励磁涌流识别新方法。首先利用正弦拟合法拟合差动电流波形,然后通过相关性分析原理,计算出差动电流原采样信号及其拟合曲线的相关系数,以此来识别励磁涌流与内部故障电流。仿真结果表明:该方法具有原理清晰、识别迅速、区分度高、抗干扰能力强,且易于在微机中实现等优点。     

基于差动电流斜率标准差的变压器励磁涌流鉴别方法

提出一种基于差动电流斜率标准差鉴别励磁涌流的方法,该方法利用变压器保护区内故障电流和励磁涌流波形在斜率上的差异,计算一个周期内差动电流波形斜率的标准差,与预设的高低阀值进行比较,判断差动电流是否为变压器空载合闸产生的励磁涌流。使用MATLAB软件拟合出不同情况下差动电流的曲线,编写算法对所提方法进行分析验证。研究表明,该方法原理清晰,可靠性较高,能准确鉴别差动电流的类型。     

基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法

励磁涌流是影响差动保护正确动作率的重要因素,在电力变压器中时常发生,而大故障电流导致的电流互感器饱和也会对差动保护造成影响。为了提高差动保护的可靠性,该文提出一种基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法。首先分析了变压器励磁涌流和电流互感器饱和的波形特性,提出了将差动电流分区和重构的思想。基于此,采用小波系数能量与二阶导数能量作为联合判据,将差动电流划分为线性区和饱和区并重构。然后根据波形趋势构造了幅值的绝对值之比,利用该比值决定判断变压器是否发生了故障。最后,通过大量的仿真测试、各场景下的波形分析以及与传统方法的对比,证明了所提方法的有效性、优越性。     

变压器衰减励磁涌流的实用计算方法

分析了变压器励磁涌流的衰减机理，根据变压器等效电路，推导出衰减励磁涌流的递归计算方法。通过曲线拟合的方法，提出了涌流幅值和间断角随时间变化的实用计算公式，为变压器差动保护和后备保护的原理研究、整定计算提供了分析计算的工具。     

三相涌流波形特征分析及差动保护中采用二次谐波相位制动的原理

探讨了GE变压器保护中采用二次谐波附加相位制动原理的适用范围,该原理是从单相变压器涌流特征分析而得到的,但在三相变压器中并不一定完全适用。如对于Y0/?-11接线的变压器,Y0侧空载合闸时由于?绕组中环流助增的影响,引起Y0侧涌流波形的二次谐波幅值、相位特征将不完全同于单相变压器。若保护采用不同的转角方式,其差电流中的二次谐波幅值与相位特征更是不同,论文研究指出基于二次谐波相位的励磁涌流判别方法应充分考虑变压器的接线组别、差动保护的实现原理等的影响。同时研究发现三相分体的变压器各相励磁支路的涌流波形基本上和单相涌流特征相同,如能测量在△侧绕组中的电流并采用两侧绕组电流作为差动臂,那么空载合闸时差动电流就等于励磁支路的电流,同时还能提高区内故障的灵敏度,并且适合采用附加相位制动原理来识别涌流。     

基于斜率均值比识别变压器励磁涌流

提出一种基于差动电流波形斜率均值比的方法来识别故障电流和励磁涌流。根据故障电流和励磁涌流在波形下降和上升时斜率大小的不同,通过计算波形下降时的斜率均值和波形上升时的斜率均值的比值来鉴别故障电流和励磁涌流。本文在PSCAD上搭建了变压器模型,仿真空载合闸和外部故障时的电流波形,将所得波形数据导入本文方法所编写的MATLAB算法中来计算和判别励磁涌流和故障电流。结果表明:该方法简单易行,能正确识别故障电流和励磁涌流。     

变压器衰减励磁涌流的实用计算方法

分析了变压器励磁涌流的衰减机理,根据变压器等效电路,推导出衰减励磁涌流的递归计算方法。通过曲线拟合的方法,提出了涌流幅值和间断角随时间变化的实用计算公式,为变压器差动保护和后备保护的原理研究、整定计算提供了分析计算的工具。     

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。     

基于偏度系数的变压器励磁涌流识别方法

分析励磁涌流与区内故障电流波形特征差异及采样值概率分布差异,提出一种基于变压器差动电流偏度系数的励磁涌流识别方法。正弦特性的区内故障电流偏度为负且保持不变,取绝对值后的全工频周期偏度与半工频周期偏度相等;励磁涌流的全周期偏度为正,且与半周期偏度系数存在较大差值。计算1个工频周期及半个工频周期内差动电流采样值的偏度系数,可快速识别励磁涌流。所提方法原理简单,计算量小,能准确、有效地识别励磁涌流,且抗噪和抗干扰能力强。仿真分析结果验证了该方法的可行性和优越性。     

相关法差动保护判别励磁涌流和内部故障的一种新方法

本文对变压器相关法差动保护原理进行探讨,提出了利用相关函数值的变化趋势判别变压器励磁涌流和内部故障的方法。在变压器内部故障时,相关函数值迅速下降;而在变压器励磁涌流时,相关函数值基本是不变的,这样,就可以区别励磁涌流和内部故障。为提高速度,对相关法差动保护原理加以改进,即滤掉两侧电流的直流分量后,再进行相关运算,从而提高了保护的快速性。     

基于零序电流二次谐波含量的变压器励磁涌流鉴别算法

随着变压器铁心材料的改进,饱和磁通逐渐降低,励磁涌流中的二次谐波含量随之降低,这给以二次谐波闭锁判据为原理的差动保护算法提出了挑战。极端条件下,三相励磁涌流二次谐波含量均会低于门槛值,对任何一种出口方式,二次谐波闭锁判据都会开放差动保护。针对由不对称的励磁涌流产生的零序电流中谐波含量较高这一特点,提出以星形侧零序电流二次谐波含量为核心设计的励磁涌流识别算法。比较于以前的算法,所提出的算法可以快速识别励磁涌流,能够适应由并联电容器导致的短路电流波形畸变。仿真实验验证了算法的可行性,在正常剩磁条件下,变压器三相励磁涌流二次谐波含量均低于门槛值时,算法能够正确闭锁差动保护;当变压器低压侧接有并联电容器且发生区内故障时,差动保护能够无延时出口跳闸。     

基于小波分析的变压器励磁涌流识别判据研究

为防止励磁涌流导致变压器的差动保护误动作,本文对变压器励磁涌流的产生机理、影响因素、波形特征等进行了理论分析和仿真研究。利用小波分析原理,从能量的角度出发,提出了一种基于小波包分析的鉴别变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。利用仿真系统Matlab建立电力系统模型,模拟变压器不同合闸条件下的涌流和内部故障电流。依据小波包能量时谱的变化趋势(上升或下降),制定合理判据。通过大量的仿真实例分析,证明了方法的可行性。     

基于邻域保持嵌入-主成分分析的配电变压器合闸涌流波形特征检测

为有效检测配电变压器合闸涌流的波形特征,区分合闸时励磁涌流和故障电流,本文提出了一种基于邻域保持嵌入(NPE)和主成分分析(PCA)的变压器合闸涌流检测方法。该方法可对数据全局和局部特征信息进行检测及处理,首先利用NPE-PCA算法将电流数据降到二维空间,然后通过对二维空间数据拟合得到拟合误差σ,通过比较拟合误差σ与给定阈值的关系来识别合闸时励磁涌流。最后在ATP/EMTP平台搭建模型对所提出的合闸涌流波形特征检测方法进行测试,仿真结果表明本文所提NPE-PCA涌流波形检测算法能有效识别变压器合闸涌流波形特征,与二次谐波算法对比分析表明本文算法性能更优。     

用模糊集贴近度法识别变压器的故障电流和励磁涌流

根据电力变压器差动保护中故障电流和励磁涌流波形的对称情况,提出了用波形对称及模糊集贴近度原理来辨别故障电流和励磁涌流的新方法。数字仿真结果表明,本方法可准确识别故障电流和励磁涌流,即使在空载合闸于内部故障时,保护继电器也能迅速可靠动作,避免了采用二次谐波制动导致的误动问题。     

磁通制动原理在变压器差动保护中应用

变压器差动保护的关键问题是判别变压器差动电流是励磁涌流还是故障电流。介绍了一种新型的利用变压器励磁特性的励磁涌流判别方法——磁通原理算法,该算法只用差流的上升沿或下降沿计算,且用采样值直接进行计算,因此计算量小,简单可靠,解决了差动保护动作速度上的问题。将其应用到工程实践中,证实了其可行性?     

一种变压器励磁涌流与故障电流的鉴别方法

空载投运变压器跳闸后,快速、有效判别跳闸原因并采取相应措施,不仅可以避免对变压器及相关主设备的损坏,而且可缩短变压器的投运时间。本文从工程的角度,提出了一种变压器励磁涌流的鉴别方法,该方法原理包括:判别变压器空载投运时电源侧三相电流波形特征,包括波形形状、是否有间断角以及三相波形间的关系等;在工程现场有条件的情况下,计算变压器差动电流的二次谐波含量。文中采用工程实际案例,对该方法进行验证。验证结果表明,该方法可快速鉴别励磁涌流与故障电流,易于实施,具备较好的工程应用价值。     

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。     

基于两点乘积算法的变压器励磁涌流识别新方法

为解决变压器差动保护由于励磁涌流而经常误动的问题,从变压器磁特性出发,针对励磁涌流波形畸变严重且会出现尖顶波,而故障电流基本保持基频正弦波特征的特点,提出用两点乘积算法来识别变压器励磁涌流。该方法利用三角函数定理,通过差分滤波得到差动电流,求得多组相邻2电流的平方和,然后比较相邻2组平方和的比值来判断励磁涌流,通过对动模试验数据的分析计算验证本方法的有效性。     

变压器保护新原理

变压器通常采用纵差动保护作为主保护,纵差动保护会受到励磁涌流的影响而误动作。目前已有很多识别励磁涌流的方法,但都有其局限性,不能绝对可靠地区分励磁涌流和空投于故障变压器的短路电流。该文提出了一种不受空投时励磁涌流影响的变压器差动保护原理,并用阻抗原理反应空投于内部故障。这种保护配置在内部故障时有很高的灵敏度,在外部故障时又有很强的制动作用,不反映空投时的励磁涌流,却能反映变压器空载合闸时有故障的情况,解决了变压器差动保护的难题。