區(qū)分變壓器的勵磁涌流和內(nèi)部短路的積分型波形對稱原理

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勵磁涌流和內(nèi)部短路的區(qū)分是變壓器差動保護的核心問題?，F(xiàn)有的應(yīng)用較多的原理主要有二次諧波制動和間斷角原理。研究表明[3]大容量變壓器在某些情況下涌流中的二次諧波含量僅為7%，而在有串補電容的高壓系統(tǒng)或含有電力電纜的高壓系統(tǒng)中的變壓器發(fā)生內(nèi)部故障的故障電流中的二次諧波含量可超過15%，這對二次諧波原理提出了挑戰(zhàn)。間斷角是勵磁涌流所特有的電流波形特征。間斷角原理是以準確測量間斷角的大小為基礎(chǔ)的。由于受CT飽和和硬件的限制，該原理在實際微機差動保護的應(yīng)用中效果并不十分理想。目前，有學(xué)者提出應(yīng)用變壓器的瞬時差動功率來檢測內(nèi)部故障，但是功率的計算必需引入三相電壓，這不但要求電力變壓器裝有PT，而且還會帶來相應(yīng)的PT斷線問題。因此，進一步探索更快速、準確地區(qū)分變壓器的勵磁涌流和內(nèi)部短路的新原理是十分必要的。如今還有不少其他原理都從某一角度反映了勵磁涌流和短路電流的區(qū)別，但又都受到了一定的局限。本文從故障電流波形的對稱特征入手，構(gòu)造一種積分算法，并將其模糊化來區(qū)分變壓器勵磁涌流和內(nèi)部短路。作者對該方法進行了大量EMTP仿真，包括空投變壓器、帶分布參數(shù)的長線路空投變壓器，帶接地故障空投變壓器等，并在華北電力大學(xué)智能保護與控制重點實驗室的電力系統(tǒng)仿真器上作了變壓器的涌流和變壓器內(nèi)部故障的動模試驗，取得了滿意的效果。EMTP仿真表明該原理簡單實用，效果理想。

　　本文提出一種區(qū)分電力變壓器的勵磁涌流和內(nèi)部短路的積分型波形對稱原理。該方法首先對電流波形作旋轉(zhuǎn)與平移變換，然后利用積分處理提取變壓器內(nèi)部故障短路電流的波形對稱特征。在此基礎(chǔ)上，給出了用模糊集理論區(qū)分變壓器的勵磁涌流和內(nèi)部短路的模糊數(shù)學(xué)模型和判據(jù)。我們對此進行了EMTP仿真，包括空投變壓器、帶分布參數(shù)的長線路空投變壓器，帶接地故障空投變壓器等；并在華北電力大學(xué)智能保護與控制重點實驗室的電力系統(tǒng)仿真器上作了變壓器的勵磁涌流和變壓器內(nèi)部故障的動模試驗，取得了滿意的效果。