專利名稱：基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種判別變壓器異常原因的方法，尤其是一種基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。
背景技術：
羅氏線圈是一種采用將導線均勻地繞在截面均勻的非磁性材料框架上，讓通有大電流的導線垂直穿過線圈的中心，通過被測載流導體所產生的磁通的變化，感應出能反應被測電流大小的電壓信號的測量裝置。二次側感應出的電壓信號是一次側大電流的微分量，因此羅氏線圈具有微分特性。在如今的變壓器保護中，由于差動保護性能良好，而其它一些先進保護技術成本高，實現難，因此差動保護是目前變壓器的主要保護手段。變壓器在空載合閘時會產生勵磁涌流，此涌流與變壓器出現故障時的畸變電流具有虛假的相似性，容易導致繼保裝置誤動。因此需要對涌流和故障電流進行鑒別。目前比較成熟的方法有二次諧波法；對稱波形法；間斷角檢測法等。由于變壓器鐵芯材料的特性、鐵芯的工作磁密、飽和磁密、剩磁、空投時的合閘角等等(其中剩磁與合閘角是隨機的)，都會不同程度影響變壓器勵磁電流畸變。因此，涌流的畸變程度不是唯一的，需要檢測的特征量也是不確定的。勵磁涌流中二次諧波所占基波比例雖然相對其他諧波所占比例比較大，但具有不確定性，會在一定范圍內變化。在涌流程度較低的情況下，有可能出現二次諧波含量很低的情況，從而易導致保護裝置誤動。間斷角的定值一般取在60度-70度之間，這只能保證飽和磁密與工作磁密之比為 1. 1-1. 3，剩磁為0. 5左右時可用。其實間斷角隨勵磁因素變化的變化也很大，有時可能幾乎沒有間斷角的出現。波形對稱只能應用在出現對稱涌流的情況下的偶次諧波制動，在某些特定的情況下才會出現，而且在變壓器出現過激磁時，其勵磁電流波形雖是對稱的，但也無法用波形對稱法判別勵磁涌流。總之，目前的各種方法均僅僅從電流畸變程度的某一個方面反映涌流的畸變，沒有全面反映涌流的畸變情況，因此均具有明顯的局限性，冗余度較低，容易出現誤動或動作延時。
發明內容
本發明的目的是針對上述現有變壓器涌流畸變檢測方法存在的局限性，提出一種可以較全面反映涌流畸變程度、冗余度高的基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法， 從而顯著提高差動保護正確動作率。為了達到上述目的，申請人在對變壓器勵磁涌流錄波數據進行離線分析后發現， 采用傅里葉變換(FFT)求各次諧波的有效值時，如果將涌流先微分后再進行傅里葉變換，則發現《次諧波的有效值被擴大了》倍。由此聯想到。如果利用被擴大了的諧波有效值來進行暫態時的涌流判別，則判據的冗余度必將大幅提高，再結合羅氏線圈的微分特性，即利用羅氏線圈對變壓器一次側大電流進行測量，對得到的微分電壓信號的諧波進行全面分析，作為變壓器涌流判別的新判據，則理論上可以達到上述發明目的。 在此認識基礎上，申請人提出的基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法包括以下步驟
第一步、借助羅氏線圈測量變壓器一次側電流，得到微分電壓模擬信號《0)； 第二步、對微分電壓模擬信號進行模數轉換和濾波處理，得到相應的微分電壓數字信號
權利要求
1. 一種基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，其特征在于包括以下步驟 第一步、借助羅氏線圈測量變壓器一次側電流 iCO，得到微分電壓模擬信號《O ；第二步、對微分電壓模擬信號《 進行模數轉換和濾波處理，得到相應的微分電壓數字信號IZ(H)；第三步、根據差動保護中對異常電流判斷的判據，判斷是否出現異常電流，如是則進行下一步，如否則返回第一步；第四步、從出現異常電流后的第一個周波起，將微分電壓數字信號《( )經過加余弦窗的傅里葉變換處理，求出各次諧波有效值，將諧波有效值$代入下式計算畸變度λ
2.根據權利要求1所述的基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，其特征在于所述微分電壓數字信號《Φ0中的Ii=L^iV ,所述if的值取為20。
3.根據權利要求2所述的基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，其特征在于所述對異常電流判斷的判據為相電流突變量是否大于0. 5 &或者差流是否大于0. 8 Jrf，Ita 為差動定值。
4.根據權利要求3所述的基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，其特征在于所述暫態時存在諧波的周波個數》的值取為3。
5.根據權利要求4所述的基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，其特征在于所述涌流畸變度判別的閥值為12. 5。
全文摘要
本發明涉及一種基于羅氏線圈的變壓器涌流畸變檢測方法，屬于電力系統繼電保護技術領域。該方法包括測量變壓器一次側電流，得到微分電壓模擬信號；得到相應的微分電壓數字信號；判斷是否出現異常電流；將微分電壓數字信號經過加余弦窗的傅里葉變換處理，求出各次諧波有效值，計算畸變度根據畸變度判斷是否出現涌流等步驟。采用本發明能夠可靠地保證差動保護在變壓器空載合閘時不誤動，以及嚴格區分勵磁電流與故障電流，判據值具有很高的冗余度，判斷精確可靠。
文檔編號G01R31/00GK102323503SQ201110224368
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者葉曙光, 常新平, 張志剛, 李春, 汪斌, 王宇森, 賀楓, 郭泉 申請人:江蘇金思源電力科技有限公司, 江蘇金思源電氣有限公司
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