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1、第28卷第6期广东电力Vo.l28No.62015年6月GUANGDONGELECTRICPOWERJun.2015doi:10.3969/.jissn.1007-290X.2015.06.012变压器励磁涌流识别现状与发展韩东钊(西南交通大学电气工程学院,四川成都610031)摘要:首先分析了励磁涌流的产生和特点,然后阐述了传统和新型励磁涌流识别方法的原理及优缺点,最后对励磁涌流识别方法的发展作出展望,指出单一判据的识别方法已经无法满足现阶段的要求,智能化的多判据综合识别方法将使励磁涌流识别研究有所突破。关键词:变压器;励磁涌流;数学形态学;模糊
2、识别;神经网络中图分类号:TM774.1文献标志码:A文章编号:1007-290X(2015)06-0062-04StatusQuoandDevelopmentofIdentificationonExcitationSurgeCurrentofTransformerHANDongzhao(CollegeofElectricalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,Sichuan610031,China)Abstract:Generationandcharacteristicofexcitat
3、ionsurgecurrentwasanalyzedfirstly,thenprinciples,meritsanddemeritsoftraditionalandnewidentificationmethodsforexcitationsurgecurrentwerestated,expectationfordevelopmentdirectionofidentificationmethodforexcitationsurgecurrentwasmadeatlas.tItwaspointedoutthattheidentificationmeth
4、odwithsinglecriterioncouldnotmeetdemandofpresentstageandintelligentcomprehensiveidentificationmethodwithmultiplecriteriawouldrealizebreakthroughofresearchonidentificationonexcitationsurgecurren.tKeywords:transformer;excitationsurgecurrent;mathematicalmorphology;fuzzyrecognitio
5、n;neuralnetwork变压器是电力系统中非常重要的电气设备,随绕励磁涌流的识别方法开展了大量的研究工作。着容量及电压等级的不断提高,造价也越来越高,1励磁涌流的产生与特点且维修难度不断增加,对其配置可靠的保护成为重要的安全保障,纵差保护作为最适于变压器保护的以单相变压器为例,假定变压器在时间t=0s方案被广泛地应用。统计数据显示,中国220kV时空载合闸,Um、ω和α分别为电压的幅值、角以上电压等级的变压器保护的正确动作率仅70%~频率和初相位,则在变压器上施加的电压[1]80%,远低于线路保护99%的正确动作率。造u=Umsin(ωt+α
6、).成变压器保护动作正确率偏低的一个重要因素是对由于电压与铁心磁通ϕ的关系为u=dϕ/dt,励磁涌流的识别效果不理想。绝大部分励磁涌流只因此变压器铁心磁通存在于变压器的一侧绕组,其数值较额定电流高ϕ=Φsat+Φ(0)=-Φmcos(ωt+α)+Φmcos(α)+Φr.6~10倍,但作为一种正常现象,纵差保护必须正式中:Φm为磁通的幅值;Φr为变压器铁心剩磁;确识别并避开之,否则就会发生误动,引发变压器Φsat为ϕ的稳态分量,Φsat=-Φmcos(ωt+α);重合闸失败等问题。为了提高变压器保护的可靠Φ(0)为ϕ的自由分量,Φ(0)=Φmcos(
7、α)+Φr。性,消除励磁涌流带来的负面影响,国内外学者围在变压器空载合闸的过程中,由于Φ(0)的存在使变压器磁通大于铁心饱和磁通,造成铁心饱和。在不考虑剩磁的情况下,合闸半个周期后磁通收稿日期:2015-03-11ϕ达到最大值,为2Φmcos(α)。若在α=0°时合第6期韩东钊:变压器励磁涌流识别现状与发展63闸,则ϕ的最大值为2Φm,远大于饱和磁通,造动态调整,较之传统2次谐波判据更为全面。此成变压器铁心严重饱和。图1为变压器近似磁化曲外,亦可考虑2次谐波的相位因素,对幅值做出补线。铁心不饱和时,磁充。研究发现,励磁涌流的2次谐波与基波之间存[6
8、]化曲线的斜率很大,励在0°或180°的相差。因此,当检测到2次谐波与磁电流iμ近似为零;铁基波的相差在0°或180°周围