变压器励磁涌流识别方法综述

护可能误动;而故障电流也并非总是正弦波,实际系统中必须考虑故障情况的多样性和故障波形的复杂性。当系统有分布电容较大的电缆线路存在时,故障波形中就含有大量的谐波,此时如果K值选得太小,保护就有可能拒动.而且电流互感器饱和必将引起差流变形。因此,该原理的应用必将遇到如下问题:

(l)比较阈值K如何确定?应为多大?

(2)故障时式(1)不一定总是恒成立,那么应当有多少点满足式(1)时才能判为故障?换言之,对称范围(对称角度应当取多大)。

这两个问题很难通过严格的理论分析或推导予以解决,应用中只能根据实际情况,通过试验的方式设定或修正,结果潜伏了误判的隐患(已有误动的事实)。 2.3 小波变换方法

小波变换在时、频两域都具有表征信号局部特征的能力,非常适合于非平衡信号的分析,克服了傅里叶变换只能适应稳态或准稳态信号分析、时域完全无局部性的缺点,可以准确地提取信号的特征。所以,小波变换的出现为励磁涌流和内部故障电流的判别带来了希望。

目前,小波变换在此方面的应用研究如火如荼,但一直以来主要集中于高次谐波检测和奇异点检测,此外并未发现大的突破。实际上,两者都是间断角原理的一种推广,高频检测反映的是差流状态突变产生的高次谐波,高频细节出现的位置对应于变压器饱和、退饱和时刻或故障发生时刻。若差流的高频细节突变周期出现,则为励磁涌流;若出现一次后便很快衰减为0,则为内部故障。奇异点检测利用了小波变换模极大值原理,检测的是差流状态突变而产生的第2类间断点,奇异点与涌流间断角相对应。但是,对微机保护来讲,获得高频分量势必需要提高采样频率,从而增加了技术难度和成本,而且可能会受到系统谐波的影响,能否经受住环境高频噪声的考验,有待进一步研究。另外,如何正确检测模值仍然是一个特别热点的难题。

3.基于变压器模型的识别方法

3.1基于变压器回路方程原理 该方法基于变压器原、副边的互感磁链平衡方程与原、副边电压关于电流和互感磁链的方程,消去互感磁链,得到只包含原、副边电压和电流的线性模型。该模型不直接反映变压器铁心磁通的非线性,只表达变压器原、副绕组漏感(l1,l2)、电阻(r1,r2)、电压(u1,u2)及电流(i1,i2)间的关系,以单相变压器为例,有如下表达式(为简明

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起见,设变比为l):

电流的。它不需要知道变压器参数和系统参数。当均方差

di1di2 u1?u2?r1i1?l1?r2i2?l2dtdt(2)据此，引出两条思路：a.当变压器

无故障时（正常运行、空载合闸、外部故障及其切除），式(2)不再成立。定义：

?Z(t)?E[Z(t)?E(Z)]2大于门

槛值?Zset时，判为涌流，否则为短路电流。

其中：?Z(t)，E(Z)分别表示测量

阻抗Z(t)的变化程度和数学期望。通过动模实验和EMTP故障仿真实验表明,此方法

di1di2w?u1?u2?r1i1?l1?r2i2?l2dtdt (4),则当|w|??时，变压器为内部故障；?为阈值。b.变压器在正常运行、励磁涌流、过励磁或外部短路时,绕组漏感和电阻为恒定不变的常值,而在内部故障时却要发生变化。基于此特性,可将绕组漏感和电阻是否发生变化作为区分变压器内部故障的判据,为此产生了变压器保护的参数辨识法。该方法完全摆脱了励磁涌流和过励磁电流的困扰,实现了差动保护迥然不同的变压器主保护,构思新颖,原理简明。但实践中存在如下困难:变压器原、副边绕组漏电感极难准确获得,目前尚无可行的测取方法,导致整定困难。

3.2励磁阻抗变化原理

文献[3]到的励磁阻抗变化原理是从磁化曲线的非线性出发,利用涌流时变压器励磁阻抗急剧变化,而在正常运行或内部故障时励磁阻抗基本不变这一特性来区分励磁涌流和短路

可以很快地区分励磁涌流和短路电流。即使在合闸于轻微匝间故障情况下,动作延时也不超过30ms。

结论：长时间以来国内外学者对变压器保

护的励磁涌流与内部做障判别方法原理从各方面进行了深入的研究和试验,提出了许多不同的方案。其中大多数进行的动模实验和仿真证明具有较高的灵敏度和可靠性,但离微机保护的实现还有一段距离。而原来已用于实际的一些方法随着电力系统的发展也面临着新的考验。为此,加速研制新判据非常迫切与重要,伴随着数字信号处理技术的发展和硬件条件的进步,基于多判据的励磁涌流识别技术必将克服速动性上的缺点,成为励磁涌流识别的主要手段。

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