基于误差估计的变压器励磁涌流识别原理

提出了一种利用波形特征来区分励磁涌流和内部故障新方法。该方法利用励磁涌流为具有间断角的尖项波这一特征，通过比较半个周期时间窗内的实际波形与两个不同频率的参考波型的相似程度来区分励磁涌流和区内故障。动模实验表明：该方法能够快速切除各种情况下的变压器内部故障，保护动作速度达10～13ms。     

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     

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。     

Y_0/△-11变压器低阻抗保护方案及接线方式的分析

我国发变组的升压变压器都是Y0/△-11或Y/△-11接线,其传统的低阻抗保护装在主变低压侧为三个低阻抗继电器(线电压及相电流之差的0°接线方式)构成“或”门延时出口。通过分析及动模试验,认为这种传统方案是不宜采用的,主要理由是主变高压侧两相短路时,这三个继电器的测量阻抗都远大于短路点至保护安装点之间的阻抗,都会拒动,它不能保护主变高压侧的两相短路。还分析了若干种正确的Y0/△-11变压器低阻抗保护方案的特征及其优缺点。     

涌流工况下换流变压器零序差动保护误动对策

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,采用基于工程实际参数的高压直流输电仿真模型,对换流变压器外部故障切除恢复性涌流及空载合闸励磁涌流导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析。通过识别中性线零序电流与自产零序电流波形呈现出的相似度特征在涌流工况和区内故障时的差异,提出了基于零序电流动态时间弯曲距离的换流变压器零序差动保护新判据。经仿真算例和录波案例验证,该判据在各类区内故障时具有与传统零序差动保护相同的保护范围及抗过渡电阻能力,可以正确辨识涌流工况下电流互感器传变异常引起的虚假差动电流,进而降低零序差动保护误动风险。     

母联充电保护应用分析

根据规程,结合运行实际对母联(分段)开关充电保护的配置和使用进行了详细的分析,单独配置的充电保护和包含在母差中的充电保护在配置上各有优缺点,在实际运用中,应根据使用目的不同,权衡利弊加以选择。继电保护本身不是万能的,不可能包罗万象、适应各种系统运行要求。在采用某一个方案的过程中,一方面要看到这个方案带来的好处,另一方面也要同时承受该方案可能产生的任何后果。     

基于EMTDC的三相变压器励磁涌流和内部故障仿真

变压器保护的核心问题是励磁涌流和内部故障电流的鉴别,而对变压器励磁涌流和内部故障电流的有效仿真是进行正确鉴别的基础。在分析电磁暂态仿真软件EMTDC(Electro-Magnetic Transient in DC System)里变压器模型的基础上,构建模型对变压器励磁涌流和内部故障电流进行了仿真,并对仿真结果进行了间断角和二次谐波含量分析。结果表明,利用EMTDC能够根据不同的条件和要求有效地实现变压器励磁涌流和内部故障电流的仿真。     

一种基于序功率方向的变压器保护方案

传统的变压器保护一直采有的是差动保护，始终存在需要附加励磁涌流判据的问题。而目前区分内部故障和励磁涌流的方法都是基于涌流波变形特征提出的，均不可能做到完全正确。文中提出了一种与差动保护原理无关的变压器保护方案：对故障状态下系统正负序网络模型进行分析，由变压器两端电流电压计算出两侧正负序功率，根据序功率方向的不同，能快速，准确地区分变压器的内部故障，外部故障和励磁涌流。对于双端或单端电源网络，当以变压器两侧系统的综合阻抗角为动作灵敏角并且变压器保护区发生不对称故障时，原边侧和副边侧的正，负序功率均为负值；当变压器保护区外发生不对称故障时，发生区外故障一侧的正，负序功率为正，另一侧的正，负序功率为负。如果负序功率与正序功率相比非常小，可以判断为三相对称故障，此时仅根据正序功率方向进行判断。如果副边侧正，负序功率均为0，则判为变压器空载合闸而引起的励磁涌流。此方法对不对称故障有很高的灵敏度。大量的ATP仿真验证了该方案的正确性。     

一种快速识别变压器励磁涌流和内部故障的新方法

基于励磁涌流波形畸变严重，会呈现出尖顶波的凹弧特征，而故障电流则基本保持基频正弦波(凸弧)特征的思想,该文提出了一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法利用初始5ms内差电流的数据（5ms数据窗）,将其拓展为长10ms的数据窗，然后通过最小二乘算法拟合差电流波形得到其近似表达式,再根据拟合曲线在各点处的曲率和凸凹特性来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明:该方法能够快速地切除变压器内部故障，动作时间约为5ms,所需时间较短，识别灵敏度高,且实现方便，不受电流互感器饱和及非周期分量的影响。     

利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和故障电流

提出一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重，会呈现出尖顶波的凹弧特征，而故障电流基本保持正弦特征的思想，首先找出10ms数据窗内采样值的绝对值取得最大值的点，然后计算该点两侧相邻的2个采样步长组成的大梯形面积与2个单采样步长组成的小梯形面积和的差的总和来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明：该方法能够快速切除变压器内部故障，动作时间约为10ms，所需时间较短，识别灵敏度高，并且实现方便，不受电流非周期分量的影响。     

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。     

基于形态学骨架的变压器差动保护

改善变压器差动保护的性能长期以来得到较多关注。提出了基于形态学骨架的变压器差动保护新方案,该方案包括两个部分,分别在两个不同的自适应数据窗中计算差动电流波形的形态学骨架,并根据骨架的不同特征来识别内部故障和扰动(励磁涌流、外部故障)。第一部分致力于快速识别大多数内部故障与扰动,而第二部分在一些特殊情况下作为第一部分的后备,确保故障识别的准确性。通过PSCAD/EMTDC仿真与动模实验验证了该方案的快速性与可靠性。     

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。     

Power differential method for discrimination between fault andmagnetizing inrush current in transformers

To avoid the needless trip by magnetizing inrush current, the second harmonic component is commonly used for the blocking differential relay in power transformers. However, the second harmonic component in fault current is increased by the introduction of underground 500 kV lines. This paper describes a new method to discriminate internal fault from inrush current by the sum of active power flowing into transformers from each terminal. The average power is almost zero for energizing, but an internal fault consumes large power. To check the performance of this method, actual inrush current and voltage waveforms of a 500/154 kV transformer are accurately measured by digital equipment. The usefulness is confirmed by applying the method to the measured inrush and simulated fault data     

采用改进数学形态学识别变压器励磁涌流的新方法

励磁涌流的畸变波形会呈尖顶波特征,而故障电流基本为基频正弦波,基于此提出一种利用改进数学形态学来识别变压器励磁涌流的新方法。该方法从形态开和闭运算的几何解释出发,采用数据延拓的方法克服开和闭运算中存在的“端点效应”问题,进而定义并构造出波峰谷最大算子函数MBT函数,针对正弦波形定量推导所选结构元素半径与MBT函数值之间的关系,构造指示波形凹凸特性的相对凹凸系数Kcc,并根据差流的凹凸系数Kcc来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析及动模实验结果表明该方法简单实用且判断速度快(判断时间是8~13 ms),并具有较好的抗CT饱和性能,亦不受系统频率波动等的影响。     

Correlation Analysis of Waveforms in Nonsaturation Zone-Based Method to Identify the Magnetizing Inrush in Transformer

A novel algorithm based on the correlation analysis of waveforms to distinguish between the magnetizing inrush and the short-circuit fault current is proposed. The algorithm makes use of the characteristics of differential current waveform in the nonsaturation zone that it is similar to a part of the sinusoidal wave under the short-circuit fault and far different with the sinusoid under the inrush condition. To realize this algorithm, the nonsaturation zone of the transformer is decided by comparing the algebraic sum of sampling data in a short slide window of the differential current under the magnetizing inrush or the short-circuit fault, then two kinds of normal sinusoidal waveforms are structured according to the value and position of the peak point of differential current in the nonsaturation zone. The correlation coefficients between the original waveform and two structured sinusoidal waveforms are calculated, and the magnetizing inrush or fault current is judged according to the average of two correlation coefficients. The experimental results verify that the algorithm can correctly open the differential protection shortly for the internal short-circuit fault in operation, energized with a turn-to-turn short-circuit fault, reliably blocking the protection during the magnetizing inrush, and obtaining good immunity to the saturation of the current transformer. Low computation and requirements contributing to this algorithm are performed in practice.     

用波形拟合法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理

提出了一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重的基本思想,能够利用较短的数据窗,预测出相应的标准正弦波,通过分析实际采样波形与标准正弦波的相似程度来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析和EMTP仿真均表明：该方法数据窗较短,特征明显,识别正确,不受电流互感器饱和的影响等。     

用模糊贴近度识别变压器故障电流和励磁涌流的研究

提出了用波形对称及模糊集贴近度原理来辨识故障电流和励磁涌流的新方法。数字仿真及实验结果表明：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短路故障时,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拒动问题。     

参数辨识在SCOTT变压器保护中的应用

牵引变压器是牵引供电系统中重要的电气设备,变压器电流差动保护的核心问题是励磁涌流和内部故障电流的识别,目前的识别方法存在误动作的可能性,结合辨识理论和最小二乘算法,提出了基于参数辨识的SCOTT变压器保护原理。该方法能有效地区分牵引变压器内部故障与励磁涌流。     

基于EMTP的变压器励磁涌流谐波相位差仿真分析

利用变压器励磁涌流频谱中的相位信息,对变压器偏向时间轴一侧的励磁涌流进行了分析,发现变压器励磁涌流的谐波成分中,基波相位的二倍与二次谐波的相位差总满足0°或180°的规律.利用EMTP构建仿真程序,分别对变压器空载合闸、内部故障、外部短路情况下变压器励磁涌流以及励磁涌中基波与二次谐波相位差的规律进行了系统仿真,验证了该规律的正确性,对识别励磁涌流和内部故障提供了重要依据.