随着智能电网的发展,人们对电能的需求与质量要求越来越高。电力变压器在配网环节的重要性不断增加,导致其继电保护的有效性问题也日渐突出。现实生活中,电力变压器投切时产生的励磁涌流,会引起继电保护误动或拒动。现阶段解决该问题的主要研究方法:辨识励磁涌流与故障电流后分开处理。无论是经典方法,还是运用现代学科的加入,各识别方法都有优点,但同时也存在局限性。本文首先构造了电力变压器的仿真模型,除稳态工作状态外,还考虑了磁化特性曲线的拟合,包括一般单值磁化特性曲线与磁滞回环。根据该模型,分析变压器内部结构与应用环境对励磁涌流的影响因素。在不同影响因素的作用下,对比励磁涌流与故障发生时电流、磁链等参数的差别,拟定带二次谐波含量识别励磁涌流的比率差动保护方法。方法确定后,在以下2方面改进其数字信号处理工具——傅里叶算法:①对励磁涌流的直流衰减分量做计算精度补偿;②非同步采样下的电网频率跟踪补偿。对比励磁涌流与故障电流经改进傅里叶算法的计算结果,从而验证偶次谐波识别方法的有效性。验证方法的有效性后,设计带励磁涌流保护的比率差动保护的实现,包括4个方面:①考虑相位偏移、变比转换的采样值整定;②偶次谐波含量的辨识(2种方案:加入闭锁逻辑或比率差动环节);③比率差动保护的实现;④辅助和加速辨识功能:速断保护、过励磁告警、直流闭锁。其中,速断保护采用改进半波傅里叶算法,加速应对严重故障情况的同时,辅助励磁涌流的辨识。其它功能均采用全波傅里叶算法。过励磁闭锁,以五次谐波含量为依据,应对过电压或低频时的过励磁情况。直流闭锁利用非对称涌流偏向时间轴一侧的特性,适时加快判据。以上功能可根据适用需求,配合选用。根据以上设计内容编写代码,结合硬件终端T60MC-V2.1调试。最终实现带励磁涌流保护的比率差动保护功能,除去采样时间,逻辑判断时间能控制在2ms以内。