变压器匝间短路故障电-磁-热多物理场协同分析

电力变压器是电力系统的关键核心设备,变压器的运行状态直接影响供电的可靠性。针对实际实验中变压器匝间短路系列故障设置困难问题,采用有限元仿真软件建立与实际变压器一致的电磁场仿真模型,分析了变压器空载时电流电压特性,验证了模型的准确性;建立了变压器低压侧匝间短路故障仿真模型和电路模型,得到了匝间短路时绕组电流变化趋势和电磁关系变化方程。研究了短路匝数不同对变压器绕组电流和电磁参数的影响,从短路4匝到16匝,短路电流最大值从14.5 kA降到4.2 kA,磁场的最大值为正常值的20多倍;建立了变压器三维温度场模型,对比了变压器正常和不同匝间短路故障工况时的温度场分布,发生4匝短路故障时,匝间短路绕组部分温度达到500 ℃,并且随着短路匝数的增加短路绕组部分温度上升,而其他部分温度变化在100 ℃以内,结果表明匝间短路故障会严重影响短路绕组部分温度场分布,而对其它部分影响较小     

主变近区短路后电气试验的探讨

电力变压器出口或近区短路后，在大短路电流作用下，将对电力变压器造成重大机械和绝缘故障，影响主变正常安全运行，因此要进行电气试验来诊断。     

500kV变压器中性点加装小电抗及电容隔直装置的原理分析

随着电网结构的不断加强,系统的短路电流水平逐步增大,部分500kV变电站母线短路电流接近甚至超过断路器的额定开断电流,严重威胁着电网的安全稳定运行。限制短路电流和简化优化电网潮流已成为电力系统发展需面对和解决的重要问题。由于500kV变压器采用自耦变压器等原因,部分500kV变电站出现单相短路电流高于三相短路电流的现象,成为限制电网运行和发展的主导因素之一。广东省作为"八交五直"的落脚点,是国内变压器直流偏磁问题最严重的省份。在交直流混合输电电网中,当     

电流比法判断变压器绕组匝间短路

针对中小型变压器经常出现的绕组匝间短路故障不易判断的现象，通过两个典型实例对用电流比法判断变压器绕组匝间短路的具体操作过程进行了介绍，并指出了几点应注意的事项。     

广东电力系统短路电流水平及限制措施研究

电力系统的高速发展导致了系统短路电流水平急剧增加，原有开关设备的遮断容量将不能满足系统要求。针对广东电网2005年、2010年及2015年规划的短路电流计算结果，分析讨论了220kV网络解环运行、采用高阻抗变压器中性点加装小电抗接地等限制措施对广东电网短路水平的作用，并论证了控制广东电网短路电流的合理方案。     

低电压短路阻抗法在变压器绕组变形诊断中的应用

变压器自身的主要性能参数是短路阻抗。这一性能参数可以决定系统出现短路时变压器自身内部电动力以及短路时整体电流的大小。变压器运行中出现事故的主要原因是变压器绕组变形造成的,它会将变压器的短路阻抗更改,引起间接或直接的变压器事故或故障。该文通过分析低电压短路阻抗法的应用原理,结合变电站变压器进行实验,实验中变压器为220 k V,在冲击记录超标后研究变压器是否存在绕组变形情况,并针对出现的问题进行诊断。     

电力变压器突发短路研究及处理

分析电力变压器突发短路时的电流及产生的电磁力对变压器的危害,以及处理方法。     

调度员如何应对县域网内的主变差动保护误跳闸

变压器差动保护主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套的相间短路,且可用来保护变压器的匝间短路,保护区在变压器各侧所装电流互感器之间,但在现场多次出现变压器差动保护范围以外发生短路时,差动保护误动作,致事故范围扩大。研究者根据多年调度运行经验,分别在变压器试运行、投退变压器、变压器外部短路等不同阶段,分析了变压器试运行、投退变压器、变压器外部短路等不同情况下差动保护误动的原因及分析,提出了调度员应对该问题的注意事项及处理方法。     

变压器绕组累积形变模拟与仿真

随着现代电力系统的建设与发展,短路电流水平不断攀升,甚至超过了有些变压器耐受水平。对变压器进行校核可以及时发现绕组缺陷,有利于电力部门维修进而避免电力事故的发生。为此,提出了考虑短路电动力累积效应的变压器校核方法。首先,分析了变压器绕组形变累积效应与短路电流冲击次数的关系;其次,利用有限元方法和有限元软件,搭建了模拟了短路情况下变压器漏磁场-电动力冲击-绕组形变的累积效应仿真模型;最后,在已构建仿真模型的基础上,对实际运行变压器绕组形变情况进行了模拟分析。研究结果可作为变压器校核提供参考,具有较重要的理论参考意义。     

变压器绕组短路故障多特征融合诊断

绕组匝间短路是变压器最常见的初期故障类型之一.为了提高轻度故障的诊断准确率,考虑绕组短路电流、绕组温度、电流密度和磁通偏移特征,提出了变压器绕组短路故障的多特征融合诊断方法.首先建立了变压器绕组短路的COMSOL空间模型,将仿真结果和理论计算结果进行对比,证明空间模型的正确性.然后,对变压器轻度故障时进行了故障模拟和故障特征分析,提取其电流特征参量、温度特征参量、电流密度偏移率和磁通偏移率作为故障特征.采用BP网络进行故障识别.变压器的工程诊断实例验证了本文方法的有效性.     

基于磁通和电流不对称椭圆模型的变压器励磁涌流判别新算法

依据变压器空投时磁通和电流的严重不对称变化和正常运行或内部故障时磁滞影响使磁通和电流成偏移的近似椭圆对称变化,对磁通和电流做适当的变换处理.在一定数据窗内定义一个反应准椭圆中心的偏移度,并连续取半个周期准椭圆中心的偏移度平均值来反应磁通和电流是否对称变化.变压器空投时偏移度较大;内部故障时偏移度小;空投略微严重的内部故障时偏移度由大到小变化.偏移度大小作为区分励磁涌流和故障电流的判据,简单可靠,具有较高灵敏度.通过试验和仿真证明此种方法可以有效地区分励磁涌流和故障电流,具有较高的实用性.     

一种新的基于小波分析的变压器励磁涌流判别方法

文章提出了一种基于小波理论的区分励磁涌流和短路电流的新方法,利用Harr小波变换进行励磁涌流特征提取,通过分析励磁涌流和故障电流的有效小波系数比的差别,提取有效小波系数比作为特征量,可以可靠地区分励磁涌流和短路电流,该原理判别速度快,可靠性高.     

电力变压器状态监测和故障诊断系统的设计

本文主要研究了电力变压器状态监测与故障诊断的现状以及存在的问题,设计了一个变压器状态监测和故障诊断模型,提出了相应的诊断方法,在此基础上,设计了电力变压器故障在线监测和故障诊断系统。     

虚拟三次谐波比较的变压器差动保护涌流制动方案

提出了用虚拟三次谐波比较来识别故障电流和励磁涌流的一种实用方法 .原理是利用相关分析间接实现差动电流虚拟三次谐波比较 .模拟实验结果表明 :本方法可准确识别故障电流和励磁涌流 ;即使在空载合闸于内部短路故障时 ,保护继电器也能迅速可靠动作 .     

基于变论域模糊滑模观测器的微网逆变器系统容错控制

针对微网逆变器系统量测回路中,电流互感器故障及虚假数据注入攻击问题,提出基于滑模观测器融合变论域模糊控制的异常量测信号估计与电流补偿容错策略。基于电流量测量设计并网模式微网输出反馈线性二次型最优控制器,构建电流互感器故障及虚假数据注入攻击模型,根据Lyapunov稳定性理论及线性矩阵不等式方法设计滑模观测器,构造融合异常量测信号估计值的电流补偿容错控制策略;最后提出基于模糊推理的变论域模糊控制方法实现滑模增益的动态调整,提高观测器估计性能。仿真及实验表明,电流互感器故障及虚假数据注入攻击将使微网逆变器系统的稳定控制器失效,所提出的容错控制策略对多场景下异常电流量测信号的估计精度更高,可确保微网安全稳定运行。     

变压器励磁涌流对差动保护的影响及解决方法

当变压器空载投入或外部故障切除后,由于电压的恢复,出现很大的励磁电流,其值可达6-8倍的额定电流。这种暂态过程中出现的励磁电流称为励磁涌流。励磁涌流是另一种形式的暂态不平衡电流,它经变压器电源侧电流互感器传到二次侧,如流入差动回路,往往会导致差动保护误动作。这就需要分析励磁涌流产生的原因、励磁涌流对变压器差动保护的影响及解决方法进行探讨。     

微机电力变压器差动保护的研究

根据电力变压器继电保护的要求,设计出微机电力变压器差动保护系统,分析了微机电力变压器差动保护硬件系统的设计原理,给出了该系统的硬件框图．详细地讨论了信号分析工具：傅里叶变换和小渡变换的特点以及它们的使用范围;指出了傅里叶变换在微机电力变压器差动保护中存在的不足．算法采用小波变换,分析了几种小波母函数．针对当前微机电力变压器差动保护存在励磁涌流与内部故障鉴别理论不完善,采用了基于小波变换的判据。提高了微机电力变压器差动保护系统的可靠性和快速性．     

电流互感器暂态特性对分布式微机母差保护影响的研究

通过试验实测参数对闭合磁路电流互感器暂态特性进行了研究,分析了引起互感器饱和从而影响分布式母差保护工作的两个原因:一是非周期分量引起故障电流的大幅度偏移;二是缓慢衰减的直流分量引起故障电流的大幅度偏移.并提出通过选取适当的不同比率制动系数,以解决分布式母差保护在区外故障时可能误动的问题以及保证区内故障可靠动作的措施.     

配电网单相接地期间电压互感器直流偏磁机理及抑制措施分析

为解决单相接地期间中性点不接地配电网电压互感器直流偏磁,导致励磁电流畸变过电流,谐波、振动、损耗和发热增加等,造成电压互感器故障、一次侧熔断器频繁熔断和危害配电系统的问题。通过瞬时对称分量法求解了故障期间电压互感器励磁电流表达式,分析了电压互感器直流偏磁的产生机理,提出了一种考虑灭弧的直流偏磁抑制措施,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了中性点不接地配电网,针对单相接地引起电压互感器直流偏磁的影响因素及抑制措施的有效性进行仿真。结果表明,铁心饱和、故障相角是影响电压互感器直流偏磁的重要因素,所提措施能够有效抑制直流偏磁过电流的发生。     

采用HHT的单相接地故障电流与励磁涌流辨识

为有效辨识中压配电网单相接地故障电流与变压器铁芯饱和产生的励磁涌流相似波形,提出一种基于希尔伯特 黄变换（HHT）经验模态分解（EMD）的辨识方法。通过对故障电流和励磁涌流进行EMD特性分析,将原始信号分解为若干本征模态函数（IMF）分量,根据确定的主导IMF分量个数以及比重系数和阈值的关系,区分出故障电流和励磁涌流的波形。仿真发现,单相接地故障电流主导的本征模态函数分量仅有1个,而励磁涌流主导的IMF分量则有多个;故障电流的比重系数Ki远大于励磁涌流的Ki。仿真结果表明,该方法能够有效辨识故障电流和励磁涌流。