區分變壓器的勵磁涌流和內部短路的積分型波形對稱原理

摘要：本文提出一種基于積分算法的波形對稱原理來區分電力變壓器的勵磁涌流和內部短路。該方法利用積分處理提取變壓器內部故障短路電流的波形對稱特征。在此基礎上，給出了用模糊集理論區分變壓器的勵磁涌流和內部短路的模糊數學模型和判據。EMTP仿真表明該原理簡單實用，效果非常理想。
　　關鍵詞：變壓器微機保護勵磁涌流波形對稱模糊集
　　引言
　　勵磁涌流和內部短路的區分是變壓器差動保護的核心問題?，F有的應用較多的原理主要有二次諧波制動和間斷角原理。研究表明[3]大容量變壓器在某些情況下涌流中的二次諧波含量僅為7%，而在有串補電容的高壓系統或含有電力電纜的高壓系統中的變壓器發生內部故障的故障電流中的二次諧波含量可超過15%，這對二次諧波原理提出了挑戰。間斷角是勵磁涌流所特有的電流波形特征。間斷角原理是以準確測量間斷角的大小為基礎的。由于受CT飽和和硬件的限制，該原理在實際微機差動保護的應用中效果并不十分理想。目前，有學者提出應用變壓器的瞬時差動功率來檢測內部故障，但是功率的計算必需引入三相電壓，這不但要求電力變壓器裝有PT，而且還會帶來相應的PT斷線問題。因此，進一步探索更快速、準確地區分變壓器的勵磁涌流和內部短路的新原理是十分必要的。如今還有不少其他原理都從某一角度反映了勵磁涌流和短路電流的區別，但又都受到了一定的局限。本文從故障電流波形的對稱特征入手，構造一種積分算法，并將其模糊化來區分變壓器勵磁涌流和內部短路。作者對該方法進行了大量EMTP仿真，包括空投變壓器、帶分布參數的長線路空投變壓器，帶接地故障空投變壓器等，并在華北電力大學智能保護與控制重點實驗室的電力系統仿真器上作了變壓器的涌流和變壓器內部故障的動模試驗，取得了滿意的效果。EMTP仿真表明該原理簡單實用，效果理想。