电力变压器空载合闸励磁涌流的辨识研究

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1、电力变压器空载合闸励磁涌流的辨识研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：何源指导教师：李新教授专业：电气工程学科门类：工学重庆大学电气工程学院二O一三年五月DistinguishingMagnetizingInrushBasedon No-loadClosingPowerTransformerAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByHeYuanSupervisedbyPr

2、of.LiXinSpecialty:ElectricalEngineeringSchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,China.May2013中文摘要摘要众所周知，电力变压器的正常运行对于整个电力系统的安全运行至关重要。近年来，随着电力事业的迅速发展，大容量超高压的大型电力变压器应用的不断增多，运行环境越来越复杂，加之变压器铁心非线性使现有变压器保护装置不能满足日益扩大的电力系统的要求。因此有必要对大型变压器保护原理及装置进行深入细致的研究。论文介绍了现有的变压器模型

3、和变压器保护的一些原理，并对其原理进行了分析。其中差动保护是目前变压器广泛使用的保护方法。而影响差动保护正确率的一个重要问题是励磁涌流与内部故障的辨识。针对该问题研究了基于瞬时励磁电感的变化特性来识别涌流与内部故障的方法。现场变压器空载时，原边投入变压器时常常跳闸，出现保护误动。为了能够在空载时成功合闸，一般在此时闭锁保护。待空载合闸成功后再打开保护。但如果在空载合闸保护闭锁期间出现内部故障，保护就会拒动。解决该难题最好的办法就是添加保护附加判据来判别此时的涌流或内部故障状态。研究发现，可以用励磁电感的大小变化来辨识涌流与内部故障，作为保护的附加判据

4、。但空载合闸时，副边的电压与电流数据不可测，是未知的。这就只能根据原边的数据求出瞬时励磁电感。论文提出了两种方法来计算励磁电感。这两种方法都只用到了原边数据。一种方法是利用磁滞回线计算出励磁电感。它是根据变压器的磁链与电流存在某种函数关系而得。由变压器空载情况下原边电压电流的采样数据点找出这时磁链与电流的函数关系，即磁滞回线。再由磁滞回线上的点计算励磁电感。最后由ATP和MATLAB仿真软件描绘出磁滞回线与励磁电感。这种方法结合了电磁场原理，简单新颖。仿真效果较好，与理论情况相符。另一种方法是先对实际Yn/△连接的三相变压器组忽略一些次要因素，抽象为

5、数学模型。再根据数学模型对原边列写方程，通过消去环流的方法求得励磁电感计算式。然后把励磁电感的计算式改写为矩阵形式，用动模试验得到的原边离散数据带入矩阵中，采用最小二乘法求解。这种方法也能较好的得到励磁电感。本文重点对第二种方法进行了各种运行情况的ATP仿真与动模试验。并对所得结果进行了分析。通过与原理的结合验证了此方法的正确性与可行性。关键词：变压器保护，瞬时励磁电感，参数辨识，空载合闸I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTAsweknow,thenormalrunningofpowertransformerisimportanttot

6、hesafetyofwholepowersystem.Inrecentyears,electricitysupplydeveloprapidly,andtheapplicationoflarge-scalepowertransformerincreasecontinually,thecomplicationoftransformeroperationalenvironmentandtransformercore’snon-linearleadtotransformerprotectiondevicecannotmeetrequirement.Soit

7、isnecessarytoin-depthstudylarge-sizedtransformerprotectiontheoryanddevice.Thepaperintroducestheexistingtransformermodelsandsomeprinciples.Thentheprincipleisanalyzed.Amongwhichdifferentialprotectionisusedwidely.Aproblemaffectcorrectlymotionrateofdifferentialprotection.Itisidenti

8、ficationofmagnetizinginrushcurrentandinternalfault.Ona