2009年第4卷第3期 2009，Vol.4,No.3
南方电网技术
SOUTHERNPOWERSYSTEMTECHNOLOGY
文章编号：1674-0629(2010)03-0082-05
中图分类号：M41；TM772
研究与分析 Study & Analysis 文献标志码：A
基于非饱和区等效瞬时电感波形特征的
变压器励磁涌流鉴别方法
孙洋，黄家栋
（华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，河北保定071003）
摘要：分析变压器各种情况下等效解时电感的波形特点，提出一种利用波形波动函数检验变压器是否发生励磁涌流的新方法。该方法根据等效辟时电感在非饱和区城波形变化剧烈的转点，通过计算波形的波动系数来识别涌流与故障电流。动模实验结果显示，即使对于医间轻微效障，该方法也具有比较高的灵敏度。此外，该方法无需利用变压器的任何参数，
仅需测量三相差流和原边各相相电压，算法计算量小，实现简单，整定容易。关键调：变压器；励磁涌流；内部故障；等效瞬时电感；波动系数
Identification ofTransformerMagnetizing Inrush Based on Waveform
Characteristics of Equivalent Instantaneous Inductance inNon-saturationZone
SUNYang，HUANG Jiadong
(Key Laboratory of Power System Protection and Dynamic Security Monitoring and Control of Ministry of Education,
North China Electric Power University, Baoding, Hebei 071003, China)
Abstract: A new waveform fluctuation function algorithm to distinguish the inrush and fault current of power transformer is put forward based on the waveform differences of equivalent instantaneous inductance. The aigorithm can identify inrush and fault current by calculating the waveform coefficient according to the characteristics of equivalent instantaneous inductance rapidly changing in non-saturation zone. The experimental results indicate that the proposed method is reliable and sensitive even to low level of tum-turn faults. In addition, the method just need to measure the three-phase difference currents and primary voltages without adopting anyparameters ofthe transfomer,and thus with litle calculation, simple and easy to set up
Key words: transformer; inrush current; intemal fault; equivalent instantaneous inductance;fluctuation coefficient
电力变压器是电力系统中最重要的设备之一，它在整个电力系统中起着能量和电压转换的作用，其安全运行直接关系到整个电力系统能否连续稳定地工作。有资料表明)，在2001—2005年间，220kV 及以上变压器保护的平均正确动作率仅为 79.794%，远低于100MW发电机及220kV及以上线路保护的98.1%及99.622%，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一[2-4]。
目前已经提出了多种判别变压器励磁涌流与内部故障电流的方法，其中获得应用的包括二次谐波制动法和间断角法等。二次谐波制动法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
万方数据
动比来识别励磁涌流。该法原理简单，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%，其中最小的一相可能小于7%，导致二次谐波制动比将很难选取，变压器纵差保护将无法避免误动作。间断角原理又因为电流互感器(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。为克服以上原理的不足，国内外学者研究了各种区分励磁涌流与内部故障电流的新方法，具有代表性的有：以涌流波形特征为依据的波形对称原理[]、波形相关性分析法[7]、波形叠加原理8]等。实际上，由于三相变压器励磁涌流的波形特征随系统电压和等值阻抗、合闸初相角、剩磁大小和方向、三相绕组接线方式和中性点