CN108599104A - 变压器保护励磁涌流识别算法 - Google Patents
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Abstract
变压器保护励磁涌流识别算法，用于快捷、直观的识别励磁涌流。针对变压器励磁涌流和内部故障电流波形之间表现出来的差异，使用小波变换对两种电流进行了4尺度分析，并利用特定尺度中峰值的差值对两种电流进行对比识别。本发明提供的变压器保护励磁涌流识别算法，可以快捷、直观的实现对励磁涌流的发现。不受间断角和变压器型号等外界因素的影响；判据简单直观、快捷有效；识别准确可靠，通过大量仿真实验，准确率高达100％。
Description
技术领域
本发明涉及励磁涌流技术领域，具体地说是一种变压器保护励磁涌流识别算法。
背景技术
近年来，随着国家对智能电网技术发展的推动和特高压电网工程的建设运行，对电力***输变电过程中的电力变压器运行的安全性和可靠性提出了更高的要求。由近几年国家电网公司对运行中的继电保护装置保护动作率的统计显示，变压器保护的动作正确率相比较较低，甚至拉低了全网的保护装置正确动作率。由此说明，变压器保护装置中的算法判据存在着一定的缺陷，对故障的判断精度有待提高。以基尔霍夫电流定律(KCL)为前提的差动保护始终是变压器的主保护之一，在差动保护中研究的重点在于如何更好的解决区分励磁涌流和内部故障电流的难题[2]。由于基尔霍夫电流定律的影响，当差动保护作为变压器的主保护时，实际运行中的变压器绕组的磁路会对保护范围内的电流产生影响，使得变压器保护的正确率相对落后。目前在识别变压器励磁涌流的领域得到应用的主要有间断角原理、谐波制动原理和采样值差动原理。但在实际的工程中，这些原理的应用出现一些问题，因此，需要探索新的保护判据来弥补缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变压器保护励磁涌流识别算法，用于快捷、直观的识别励磁涌流。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：变压器保护励磁涌流识别算法，其特征是，针对变压器励磁涌流和内部故障电流波形之间表现出来的差异，使用小波变换对两种电流进行了4尺度分析，并利用特定尺度中峰值的差值对两种电流进行对比识别。
本发明的有益效果是：本发明提供的变压器保护励磁涌流识别算法，可以快捷、直观的实现对励磁涌流的发现。不受间断角和变压器型号等外界因素的影响；判据简单直观、快捷有效；识别准确可靠，通过大量仿真实验，准确率高达100％。
附图说明
图1为三相变压器仿真图；
图2为变压器空载合闸励磁涌流仿真波形图；
图3为变压器A相匝间短路故障电流仿真波形图；
具体实施方式
下面对本发明的识别方法进行详细描述。
当变压器空载投入或切除区外故障，电压恢复正常的过程中，此时铁芯磁通已经达到饱和而且因为磁通不能突变，则会出现非周期性的暂态分量。因此会产生比变压器额定电流大6-8倍的励磁电流，这便是励磁涌流。
匝间短路是变压器内部故障的主要形式之一，近来纠结式绕组在大型变压器高压绕组中的大量应用匝间短路故障率大幅增加，本发明集中考虑的变压器内部故障包括相间短路和匝间短路。本发明借助小波变换对信号波形进行多尺度的分析，再根据分解后的信号得出新的判据。傅里叶变换可以将信号从时域转到频域分析，小波变换理论是建立在傅里叶变换的基础上，同时加入良好的时频局部化特征，并提供一个能随频率变化的时间窗口，能够对信号进行准确有效的时频处理。
(1)、对变压器的励磁涌流和内部故障电流进行仿真；如图1所示，利用三相断路器BRK1和BRK2的闭合和断开，在0.1s闭合BRK1实现三相变压器的空载合闸，模拟产生变压器的励磁涌流，仿真时间为0.5s。通过在三相变压器和BRK2之间连接Timed Fault Logic模块，控制故障的发生与结束，模拟A相匝间短路故障，实现三相变压器的内部故障的波形仿真。设置0.1s时故障开始，持续时间为0.4s。
(2)、分析波形；
励磁涌流和内部故障电流波形存在明显的区别，如图2、图3所示，其中励磁涌流明显不对称且偏向于时间轴的一侧，并且波形包含有间断角，同时研究发现波形中存在大量的谐波分量，其中二次谐波比重较大。在三相变压器中，同时在合闸角不变的前提下，其中某相的励磁涌流的波形会呈对称性涌流的状态，但是其它两相仍然偏向在时间轴的一侧。而内部故障电流会随着时间的增加逐渐关于时间轴对称，幅值的衰减不受变压器容量和铁芯饱和程度的限制，没有间断角的出现，故障电流幅值上大于励磁涌流。
Claims (1)
1.变压器保护励磁涌流识别算法，其特征是，针对变压器励磁涌流和内部故障电流波形之间表现出来的差异，使用小波变换对两种电流进行了4尺度分析，并利用特定尺度中峰值的差值对两种电流进行对比识别。
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