电力变压器励磁涌流的分析与研究

论文摘要

电力变压器作为电力系统中一种关键的电气主设备,一旦发生故障将会造成巨大的经济损失。差动保护一直是变压器的主保护,长期运行经验表明差动保护能够灵敏地区分变压器区内和区外故障,但在变压器空载合闸或外部故障切除时,则会出现励磁涌流,励磁涌流的出现将会导致差动保护误动。因此,正确识别励磁涌流是保证变压器差动保护可靠运行的关键所在。本文对电力变压器励磁涌流问题进行了深入的研究,深入分析了它产生的根本原因及特征,研究了区分变压器励磁涌流和故障电流的主要方法,借助于PSCAD/EMTDC仿真软件平台,搭建了励磁涌流及故障电流的模拟信号模型,提取出典型励磁涌流及故障电流信号样本,利用小波分析的方法对样本数据进行处理,选择适合电力系统信号分析的DB系列小波作为母小波,对励磁涌流及故障电流进行小波分析,利用小波分析的奇异性检测特性,探讨了运用小波变换提取励磁涌流发生后奇异性特征,设计了一种识别励磁涌流的判据,并基于VC++平台开发了识别励磁涌流判据的实现系统。在实验环境下显示结果表明,此判据能够正确的识别励磁涌流和内部故障电流,为变压器保护提供可靠的闭锁判据,具有一定的实用价值。由于励磁涌流识别的复杂性,此判据还需要进一步实践的检验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 励磁涌流分析与研究的背景
• 1.3 励磁涌流分析与研究的意义
• 1.4 励磁涌流判据的研究现状
• 1.5 论文的主要工作
• 2 变压器励磁涌流分析
• 2.1 励磁涌流对变压器差动保护的影响
• 2.2 励磁涌流产生的机理及特征分析
• 2.2.1 单相变压器励磁涌流分析
• 2.2.2 三相变压器励磁涌流分析
• 2.2.3 励磁涌流的特点
• 2.3 剩磁对励磁涌流的影响
• 2.4 鉴别励磁涌流的主要方法
• 2.4.1 二次谐波制动原理
• 2.4.2 间断角闭锁原理
• 2.4.3 波形对称原理
• 2.4.4 磁通特性识别原理
• 2.4.5 基于参数辨识原理
• 2.4.6 功率差动识别原理
• 2.4.7 谐波电压制动原理
• 2.4.8 新技术在涌流识别中的应用
• 3 小波理论
• 3.1 小波分析的发展
• 3.2 小波变换的特点
• 3.2.1 连续小波变换
• 3.2.2 小波变换模极大值与信号突变点的关系
• 3.2.3 小波基的选取
• 3.2.4 多分辨率分析
• 3.2.5 小波的时频局部化特性
• 4 励磁涌流暂态仿真及小波变换
• 4.1 仿真软件PSCAD/EMTDC简介
• 4.2 变压器励磁涌流仿真分析
• 4.2.1 单相变压器励磁涌流仿真分析
• 4.2.2 三相变压器励磁涌流仿真分析
• 4.3 故障电流仿真分析
• 4.3.1 单相接地故障仿真分析
• 4.3.2 相间故障仿真分析
• 4.3.3 匝间故障仿真分析
• 4.4 励磁涌流及故障电流仿真结果分析
• 4.5 小波变换
• 4.5.1 小波变换结果
• 4.5.2 小波变换结果分析
• 5 励磁涌流判据的设计与实现
• 5.1 特征分析
• 5.1.1 特征值
• 5.1.2 特征值分析
• 5.2 励磁涌流判据设计
• 5.3 励磁涌流判据的实现
• 5.4 励磁涌流判据的实验
• 5.5 实验结果分析
• 6 结论
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献