基于励磁阻抗变化的变压器励磁涌流判别方法

２０１７年７月上　电力讯息２３９　基于励磁阻抗变化的变压器励磁涌流判别方法　谭　尧（广州中电荔新电力实业有限公司，５１１３４０）　【摘要】变压器在电力系统中有着十分重要的作用，变压器发生故障会对电力系统稳定性造成极大的冲击。①扰乱发电端机组的正常运行，　降低发电企业经济收益；②切断用户端电源，影响用户端正常用电秩序。因此保障变压器安全稳定运行具有重要的意义。对变压器影响较大的　是励磁涌流。励磁涌流会破坏变压器的继电保护，尤其对差动保护造成损害，引起误动。本文主要针对发生励磁阻抗变化的变压器中可能出现　的励磁涌流进行讨论，通过对其判别方法进行详细的分析，希望能对电力工作人员给与一定的参考和帮助。　【关键词】变压器：差动保护；励磁阻抗；励磁涌流　【中图分类号】ＴＭ７７２　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１００６—４２２２（２０１７）１３－０２３９－０１　１引言　公式（３）计算出来的数据大于ｃｒＺ　变压器中发生涌流，当所计　变压器的继电保护配置中差动保护尤为重要．其运行原　算的数据据小于ｃｒＺｚｄ时，变压器中发生故障。按照这种判别方　理简单且具有灵敏度和速动性高的特点。能有效的对电路进　法可以知道。只需要通过电路中励磁阻抗的变化程度即可得　行保护。但是在实际的应用中，变压器的差动保护常常受到励　到故障信息．从而避免了测量励磁阻抗的大小以及对复杂的　磁涌流的干扰而失效，无法对电路起到有效的保护作用。从而　电路进行绕组测量。按发生励磁涌流时的　（ｔ）大于５Ｑ．而发　造成电路运行发生故障，最终影响电力系统的正常运行．对整　生故障时的励磁涌流较小。理论上是趋近于零．本文中将其视　个电力系统造成严重的经济损失　因此本文对励磁涌流进行　为零来进行判别。具体的判别方法介绍如下：　重点的讨论。目前，针对励磁涌流的判别方法主要有两种：①　３．１变压器内部短路的情况判别　谐波制动；②波形识别。这两种方法的主要原理都是讲涌流波　当变压器内部发生匝间短路时，由于电压高．且变压器内　形和短路波形分离出来。从而识别出励磁涌流。但是这两种方　部还有剩磁的存在并且很大．盯Ｚ（ｔ）在发生短路的较短时间内　法在实际的使用中都需要利用到系统的一些参数以及变压器　会变得很大，比５Ｑ要大很多，但随着短路时间的进行．磁通　自身的性能参数，在判别过程上显得十分复杂且繁琐．针对这　会逐渐减小，相应的ｃｒＺ（ｔ）也会逐渐较少，直到变为零。在这个　种现象．本文提出利用励磁阻抗的变化来完成对励磁涌流的判　过程中。只在刚开始的一瞬间出现了励磁涌流．因此．当变压　别。利用励磁阻抗在回路中出现励磁涌流时会发生急剧变化．　器内部发生的是短路的故障时，根据ｃｒＺ（ｔ）的变化情况．即由　而在正常情况下基本保持不变的现象，可以很好的区分励磁涌　大逐渐变小直至为零的过程．由此可以进行判断。　流和短路电流，此外还能减少对变压器和系统参数的依赖。　３．２空载合闸时的判别　２基本原理　当发生空载合闸的情况时，首先在剩磁的作用下．变压器　利用变压器的磁化曲线来进行原理的分析。磁化曲线的　的铁芯部分会产生一定的励磁涌流，在这种情况下的出现的　变化是非线性的。在变压器处在正常状态中时，励磁阻抗很　盯ｚ（ｔ）会很大，随着时间的变化该值会减少，但不会减少到零，　大，且保持基本不变，此时处于磁化曲线变化的线性阶段，变　而是到达一定的程度后保持在一个较为稳定的数值范围，但　压器内部的电流很小．连其额定电流的百分之一都很难达到。　整体上ｃｒＺ（ｔ）的值都会大于５ｎ。因此当发生空载合闸时．ｃｒＺ（ｔ）　但是当变压器内部发生空投故障或者当变压器外部电流短路　的值会又大逐渐变小，最后维持在一个较为稳定值的状态，由　故障修复好恢复正常运行的短时间内．由于变压器内部电路　此来进行该情况的判别。　磁通不会发生瞬时的变化。导电路中出现暂时性的磁通分量，　３．３变压器外部故障切断后出现的涌流情况的判别　在剩磁的作用下形成饱和电流，又因为变压器的电压具有周　当变压器发生外部故障时，变压器内部电流为零．当故障　期变化性．在电压交替变化的过程中。变压器一直交替进入或　切除的一瞬间．电路中出现磁通分量，从而使得电路中出现励　者退出饱和区，在变压器进入饱和区时，就会出现励磁涌流，　磁涌流，最终引起阻抗的变化，ｃｒＺ（ｔ）的值逐渐增加，随着时间　此时变压器内部的阻抗很小，其电流强度可达到变压器额定　的变化ｃｒＺ（ｔ）逐渐变大。因此当外部故障切除后．根据ｇＺ（ｔ）值　电流的倍到１０倍．从而导致变压器内部损坏，最终对整个电　的变化情况．即由零开始逐渐变大，由此情况可以进行判别。　路造成影响。　４总结与发展　３判别方法　我国电力事业正处在上升的高峰期，国家对电能的依赖　通过上述原理进行分析我们可以利用变压器内部的阻抗　程度也逐渐加深，变压器在电力系统的运行中发挥着重要的　大小来进行励磁涌流的产生原因来进行判别，以确定内部的　作用．因此。了解变压器的运行安全和保护安全对于变压器的　故障。首先．利用公式：　正常运行有着重大的意义。本文在磁化曲线的基础上，对变压　Ｚ＝Ｕ／Ｉ　（１）　器的励磁阻抗进行分析，通过阻抗的变化情况对变压器的短　其中Ｕ和Ｉ为通过滤波算法得出的相应的电压和电流的幅　路、空投以及外部故障切除进行分析和判断，对变压器的整体　值．ｚ为所需要计算得到的澳ｌ量阻抗。由于测量阻抗是随时间发　情况进行把握。从而减少变压器运行故障带来的损失。同时也　生变化的．因此用其数学期望来进行表示，具体的计算按公式：　为电力事业今后更好更快的发展奠定良好的基础。　Ｅ（ｚ）＝丁１　ｆ。Ｔｚ（１）ｄｔ　（２）　参考文献　式（２）中，Ｔ表示一个周期，ｚ（ｔ）即为随时间变化的测量阻　［１】宗洪良，金华烽，朱振飞，等．基于励磁阻抗变化的变压器励磁涌流　抗。最后按方差公式计算如下：　判别方法［Ｊ］．中国电机工程学报，２００１，７．　［２］赵永彬，陆于平．基于磁通对称特性的变压器励磁涌流判别新算法　ｃｒＺ（ｔ）＝、／面　（３）　【Ｊ】．电工技术学报，２００７，１２．　由此得出测量阻抗的变化程度，即上式中的　Ｚ（ｔ），为其　设定一个固定值作为涌流和故障的分隔值，即ｃｒＺ　，，当按照　收稿日期：２０１７—６—１３