基于小波理论的变压器励磁涌流与故障电流的识别

《基于小波理论的变压器励磁涌流与故障电流的识别》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2008年第5期广西电力基于小波理论的变压器励磁涌流与故障电流的识别Identificati0nbetweenTransforme．rInrushCurrentandFaultCurrentBasedonWaveletTheory刘洋，陈章宝2，桂存兵，陶涛2LIUYang，CHENZhang—bao2，GUICun—bingTAOTao2，(1．中山职业技术学院，广东中山528404；2．广东工业大学自动化学院，广东广州510006)摘要：变压器内部故障与励磁涌流一般都伴随着复杂的电磁暂态过程，普通的信号处理方法难以准确地区分这两种现象。文章利用小波理论对变压器的励磁涌流与内部故障

2、电流的信号进行分析处理，根据小波变换结果之间差异性的显著特征来构成区分励磁涌流和内部故障电流的判据，以识别是否故障电流。关键词：小波变换；励磁电流；故障电流；故障电流的识别中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1671—8380(2008)05—0053—03变压器是电力系统重要的电气设备，它的安全电流在每个周波内存在着正负交替，而不会完全偏向运行直接关系到系统的安全稳定性，因而变压器保时间轴的一侧。传统的傅立叶变换方法很难区分上护一直是广大专家学者和保护制造商研究的重点和述的差异，小波变换却可以将其放大，从而可达到区难点，但变压器保护的正确动作率一直以来比其他分励磁涌流和故

3、障电流的目的。保护低，这主要是由变压器涌流造成的。差动保护2变压器励磁涌流与故障电流的仿真分析作为变压器的主保护，具有良好的选择性和速动性，但励磁涌流是变压器差动保护误动作的主要原因，2．1建立仿真模型因此正确区分励磁涌流和内部故障电流是保证变压本文建立一个110kV的变压器系统仿真模型，器保护可靠动作的关键。其原理接线图如图1所示。1小波变换识别励磁涌流与故障电流的原理虽然励磁涌流与故障电流的波形都具有很大的峰值，但励磁涌流有其自身的特点，如偏向时间轴的一侧，波形有间断角，含有丰富的高次谐波等，这就决图1变压器励磁涌流仿真原理接线图定了励磁涌流与故障电流在各个频带的小波变换结果会有

4、区别。对于三相变压器来说，无论在任何瞬间仿真模型各个模块直接采用Matlabsimulink合闸，至少有两相要出现程度不同的励磁涌流，而且中的SimPowerSystems模块库。系统电源可以等效变压器励磁涌流仅流经变压器接入电源的一侧，副边为一个三相电源模块，可以设置其内阻、电感、电压、侧三相励磁涌流全部接近于零，因此通过电流互感器相角和电源内部的接地方式。为模拟输电线路对地反映到差动元件中的差动电流不能被平衡J。由于电容或电缆分布电容的影响，110kV线路采用了分励磁涌流常常伴随着严重的磁饱和过程，结果使励磁布式参数线路模型。三相变压器采用yn／A接线的涌流中含有很大成分的非周期

5、分量，波形偏向于时间带饱和特性的降压变压器，在其参数对话框中应输轴的一侧，而与故障电流相伴的磁饱和程度相对较入：额定功率、频率、原副边额定电压以及漏电阻、漏低[2]，使故障电流中的非周期分量也相对较低，故障电抗、励磁电阻、励磁电抗标么值。变压器合闸通过收稿日期：2008—05—08广西电力2008年第5期三相断路器合闸来模拟，通过设置开关闭合的时间可以选择不同的合闸角。故障模拟采用三相故障模块，该模块是一个可由外部或内部信号控制断开和闭合时间的三相断路器，完成相间和接地短路开关的模拟，通过设置对话框，可选择故障类型、散障阻抗、接地阻抗、控制信号、开关状态以及发生与切除的时序。其中，故

6、障点电流要到故障切除之后的电t}S流过零点才会消除，故障阻抗和接地阻抗的值可选，但必须大于零。写文件模块的作用是将输入的信号图3仿真电流波形图写到文件中，以方便对数据的处理。变压器励磁涌流的系统仿真图如图2所示。三流相电交源分输布电参线数断三路相一器．}篁吉凳器I[示波器釜婆孟—=．(a)A相小波分析结果波形图(b)B相小波分析结果波形图本文仿真系统的采样频率为10000Hz，对工频50Hz就是每周采样200点，在仿真参数的解法中采用的是变步长的ode23tb解法，因为它在解决某些复杂方程组方面有较好的表现。2．2仿真分析本文以A相合闸角aA=0。为例进行仿真分析，A相合闸角为其它角

7、度时可作类似分析。类型1：变压器空载合闸，在A相电压过零(t=0S)时开关闭合，变压器发生励磁涌流，此时内部无(c)C相小波分析结果波形图故障，由仿真分析得到的A，B，c三相励磁涌流波形图4aA=0o时变压器励磁涌流仿真结果图如图3所示，A，B，C三相差动电流小波变化结果如图4所示。流的特征，从而可以作为变压器发生励磁涌流的判从图4的变换结果可以看出：在变压器A相O。据。合闸时，对变压器励磁涌流波形通过小波分解和重类型2：变压器内部存在单相接地故障，变压器