变压器励磁涌流识别方法的研究

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电力变压器作为电力系统中最重要的电气主设备之一,其可靠稳定的保护对整个电力系统的安全稳定运行起到举足轻重的作用。近年来我国对电力的需求不断增长,电网规模也随之扩大。电力变压器作为电能传送的枢纽,其作用日益突出,人们也逐渐对其的可靠运行提出了更高要求。差动保护作为变压器的主保护之一,具有简单高效的特点,但对励磁涌流会产生误动作,大大影响了电力变压器的可靠运行。因此在电力变压器保护研究中,鉴别励磁涌流的问题成为制约变压器差动保护能否正确和灵敏动作的瓶颈。  本文首先对变压器差动保护及励磁涌流的基本原理进行了阐述,介绍了几种常见的励磁涌流识别方法,并对其进行了详细的分析和评价。鉴于间断角原理是根据励磁涌流波形中有较大的间断这个独有的特征来识别涌流,方法相对简单易行,但该原理的不足之处是易受电流互感器饱和产生反向电流的影响而使间断角消失进而判据失效。小波分析理论则是根据信号的奇异性对波形进行检测,并不受电流互感器饱和的影响,但小波分析算法相对复杂,获得高频分量需要提高采样频率,从而增加了技术难度和成本。因此本文围绕电流互感器饱和前后波形特点的不同提出一种既相对简单易行又灵敏性、可靠性较高的励磁涌流识别方法,即根据电流互感器饱和前后分别采用间断角原理和小波分析的综合判定方法对励磁涌流进行识别。本文一方面通过MATLAB软件对电流互感器饱和特性进行研究,在此基础上总结出电流互感器饱和的若干特性以及如何确定饱和点的方法。另一方面,利用MATLAB软件建立变压器励磁涌流与内部故障电流仿真模型,详细分析了变压器励磁涌流的产生机理及其特点,采用间断角原理及小波分析奇异性检测原理分别对励磁涌流进行识别,通过大量的仿真实验验证该方法能够有效地实现变压器的励磁涌流与内部故障电流的识别。
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