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《淺談變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、淺談變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了很多鑒別勵(lì)磁涌流和短路電流的新原理和新方法,本文對(duì)當(dāng)前應(yīng)用和研究的變壓器主保護(hù)勵(lì)磁涌流鑒別原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。一、經(jīng)典方法(1)二次諧波原理。勵(lì)磁涌流中含有較大的偶次諧波分量,并且二次諧波分量最大。因此計(jì)算出差流中的二次諧波分量,如果其值較大就可以判斷為勵(lì)磁涌流。常用如下的判別式:Id2/Idl>K,式中:Idl、Id2分別是差流中的基波和二次諧波幅值;K為二次諧波制動(dòng)比,常取值為0.15?0.20o二次諧波制動(dòng)原理簡(jiǎn)單明了,在常規(guī)保護(hù)中有較多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),用微機(jī)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)保護(hù)更容易。因此
2、,目前國(guó)內(nèi)外實(shí)際投入運(yùn)行的變壓器微機(jī)保護(hù)大都采用這個(gè)原理。(2)間斷角原理。間斷角原理率先由我國(guó)提出并制成樣機(jī),其模擬式保護(hù)裝置已經(jīng)得到應(yīng)用。間斷角原理是基于勵(lì)磁涌流波形中有較大的間斷這個(gè)特征實(shí)現(xiàn)其鑒別的。一般采用的判據(jù)為:當(dāng)差流的間斷角大于65。時(shí),判別為勵(lì)磁涌流;當(dāng)間斷角小于65°且波寬大于140°時(shí),則判別為可能不是勵(lì)磁涌流,并短時(shí)開放出口比率差動(dòng)繼電器。與二次諧波制動(dòng)原理相比,間斷角原理有如下優(yōu)點(diǎn):利用了勵(lì)磁涌流明顯的波形特征,能清楚地區(qū)分內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流;一般采用分相涌流判別方法,在變壓器內(nèi)部故障時(shí)能迅速跳閘;具備一定
3、的抗過(guò)勵(lì)。間斷角原理的微機(jī)實(shí)現(xiàn)在技術(shù)上是可行的,但硬件復(fù)雜且成本較高,在實(shí)用化過(guò)程中要作進(jìn)一步經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)。(3)波形對(duì)稱原理。波形對(duì)稱原理是對(duì)變壓器的電流波形進(jìn)行分析的一種方法。首先將流入繼電器的差流進(jìn)行微分,將微分后差流的前半波與后半波作對(duì)稱比較,根據(jù)比較的結(jié)果去判斷是否發(fā)生了勵(lì)磁涌流。這種方法實(shí)際上是間斷角原理的推廣。它的提出正是基于對(duì)勵(lì)磁涌流導(dǎo)數(shù)的波寬及間斷角的分析,但是它比間斷角原理容易實(shí)現(xiàn),克服了間斷角原理對(duì)微機(jī)硬件要求太高的缺點(diǎn)。該方法的作者對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)和動(dòng)模實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了其有效性,至于能否得到實(shí)際應(yīng)用
4、,尚需時(shí)間檢驗(yàn)。(4)高頻分量原理??蛰d合閘產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí),電壓有較大的躍變,從而會(huì)產(chǎn)生較大的高頻電流;而在系統(tǒng)內(nèi)外故障時(shí),都不會(huì)有太大的高頻電流。因此,測(cè)量出電流中的高頻分量,并進(jìn)行一系列的判斷就能區(qū)別出勵(lì)磁涌流。這種方法從根本上來(lái)說(shuō),也是間斷角原理的一種推廣,它也存在如下問(wèn)題:對(duì)微機(jī)保護(hù)來(lái)講,要獲得髙頻分量,勢(shì)必提高采樣頻率,從而增加技術(shù)難度和成本;可能會(huì)受到系統(tǒng)諧波影響;能否經(jīng)受環(huán)境高頻噪聲的考驗(yàn)。因此,這種方法的實(shí)用性需要進(jìn)一步的研究。(5)磁特性原理。磁特性原理考慮變壓器的勵(lì)磁特性,能完全消除勵(lì)磁涌流的影響。但需要知道繞
5、組的漏感,這在實(shí)際工作中是不太可能的。二、現(xiàn)代方法(1)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者已將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于變壓器保護(hù)領(lǐng)域。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以綜合幾種原理對(duì)電氣量的采樣值分別提取形成特征量來(lái)形成區(qū)分勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障的模式分類器。雖然訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行當(dāng)中計(jì)算速度非???,但在訓(xùn)練時(shí),需要大量的數(shù)據(jù),而且這些數(shù)據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)得來(lái)非常困難。由于現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜,利用仿真訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不太適用于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)。(2)利用小波理論。小波變換理論(WaveletTransformTheory)是20世紀(jì)80年代后期發(fā)展起來(lái)的應(yīng)用數(shù)學(xué)分支。小波變換具有多分辨率(
6、即多尺度)的特點(diǎn),可以由粗到精地逐步觀察信號(hào)。因此有人把小波變換譽(yù)為分析信號(hào)的數(shù)學(xué)顯微鏡,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括變壓器保護(hù)的勵(lì)磁涌流識(shí)別在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域。文獻(xiàn)[3]介紹了在這方面的一些研究結(jié)果,并指出其思路均為對(duì)所給信號(hào)進(jìn)行波形分析,提取信號(hào)波形在不同頻帶下的特征量作為判別的依據(jù)。同時(shí)也指出了它們的不足:在波形提取過(guò)程中,都是以仿真實(shí)驗(yàn)波形為基礎(chǔ)的,而實(shí)際波形受到的干擾更為嚴(yán)重,其波形中含有更多諧波,所以小波理論的實(shí)用化需要進(jìn)一步分析與判斷。(3)模糊集合方法。由于變壓器發(fā)生故障時(shí)的特征與勵(lì)磁涌流時(shí)的狀態(tài)有很多相似之處,使得變壓器故障的
7、區(qū)分變得非常復(fù)雜而且難以取得很好的效果。如果只是根據(jù)單一的判據(jù),利用判據(jù)所要求的固定的整定值,總是存在著一定的局限性。所以,考慮利用模糊集合理論和模糊模式識(shí)別的方式來(lái)區(qū)分變壓器的故障狀態(tài),不失為一種好的方法,所以這種理論也成為研究的熱點(diǎn)之一。因?yàn)榫C合多個(gè)反映系統(tǒng)狀態(tài)的特征量,辨識(shí)具有相似特點(diǎn)的不同事物,正是模糊集合理論的優(yōu)勢(shì)所在。大型變壓器是電力系統(tǒng)中至關(guān)重要的設(shè)備,尋求一個(gè)安全、可靠、靈敏的變壓器保護(hù)方案,一直是國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)學(xué)者們研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。本文在對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流的識(shí)別方法進(jìn)行了歸納總結(jié),將其分為經(jīng)典經(jīng)典方法和傳統(tǒng)方法,為
8、工作人員識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流提供了借鑒和幫助。參考文獻(xiàn)[l]MoisesGomez-Morante,DeniseW,NicolettiA.Wavelet-basedDifferentialTransformerProtection[J]?IEEETr