2011年第5卷第1期 2011,Vol.5,No.1
南方电网技术
SOUTHERNPOWERSYSTEMTECHNOLOGY
文章编号：1674-0629(2011)01-0074-04
中图分类号：TM772
研究与分析 Study&Analysis 文献标志码：A
基于波形不对称特征的变压器励磁涌流识别新方法
孙洋1，肖勇2
(1.华北电力大学，河北保定071003；2.丽江供电局，云南丽江674100）
摘要：通过对变压器各种情况下波形特征的分析，提出一种利用平行四边形平行度检验变压器是否发生励磁涌流的新方法。当励磁涌流时，波形呈现出严重的上下及前后半波不对称，构成出的四边形很不规则；而变压器发生内部效障时，所构成的四边形则近仪为平行四边形，所以通过平行度的大小可以有效区分变压器励磁涌流和内部故障。动模试验分析
结果表明，该方法是可需的，即使对轻微臣间故障电有足够的灵敏度。关键词：变压器；励磁涌流；内部故障；四边形；平行度
ANovelMethodtoIdentifyInrushCurrentBasedonAsymmetric
CharacteristicsofWaveform
SUN Yang'XIAO Yong
(1. North China Electric Power University, Baoding. Hebei 071003, China; 2. Lijiang Power Supply Bureau, Lijiang, Yunnan 674100, China)
Abstract: Analyzing the waveform characteristics of transformer in various situations, this paper proposes a new method to identify whether inrush currents happen in transformer. When inrush current happen, the waveform is in asymmetry on up and down or left and right so seriously that an irregular quadrilateral appears. In contrast, while intermal faults happen, the quadrilateral is out of shape only slightly. Therefore, the degree of parallelism of quadrilateral could be taken as an index to identify inrush currents and internal faults. The experimental results indicate that the proposed method is reliable, and sensitive even to the turn to turn faults of low level. Key words: transformer, inrush current; intermal fault; quadrilateral; degree of parallelism
资料表明，在2003—2007年间，220kV及以上变压器保护的平均正确动作率仅为85.866%，远低于100MW发电机及220kV及以上线路保护的 98.852%及99.506%，而造成这种局面的重要原因之一是变压器中的励磁涌流识别问题")。因此，如何区别励磁涌流和故障是变压器差动保护的重要研究课题之_[2-3]
目前主要使用的二次谐波制动法是利用励磁涌流中二次谐波含量高的特征，通过设定二次谐波制动比来识别励磁涌流。该方法原理简单，但随着变压器铁心材料的改进，其磁饱和点降低，当剩磁较高且合闸角满足一定条件时，二次谐波含量有时低于10%，甚至可能小于7%，导致二次谐波制动比将很难选取；间断角原理又时常因为电流互感器（TA）的饱和，导致间断角消失，要采取某些措施恢复间断角，从而增加了保护硬件的复杂性。近些年来，提出了一类根据波形相关或相似程度鉴别
万方数据
励磁涌流与故障电流的方法，它综合利用波形中的形状、大小及变化率等多种特征，提高了鉴别励磁涌流的能力。
文献[5-6]利用励磁涌流的波形在一个周期内前半周期与后半周期存在不对称，而变压器内部故障时，故障电流一个周期波形的前半周期与后半周期是对称的特征区分励磁涌流：；文献[7根据初始有限个采样点，采用最小二乘拟合算法拟合出一个标准正弦波，利用标准正弦波与实际采样波形的相似程度识别励磁涌流与故障电流。文献[8]提出利用变压器内部故障时电压与电流的波形比较相似，空载合闸且铁心饱和时电压与电流的波形有较大差别的特点区分励磁涌流和内部故障电流；文献[9]通过计算采样数据的前半周期与差分后的后半周期的波形相似度，区分励磁涌流与故障电流。此外，国内外学者提出了很多同时利用变压器的电流量和电压量鉴别励磁涌流的新原理和新方法，如等值电路参数