[发明专利]一种考虑星三角变换的单相故障分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种考虑星三角变换的单相故障分析方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

在电力系统研究中，故障信息的识别、处理和利用是继电保护技术的基础，而故障特征是故障信息的具体体现，提取正确的故障特征是继电保护正确动作的前提。变压器是电力系统中重要的电气设备之一，它是根据电磁感应的原理，将某一等级的交流电压和电流转换成同频率的另一等级电压和电流的设备，如图1所示。在从发电厂到用户的整个发、输、配、用过程中，变压器起着升高和降低电压，传递电能的作用。理想变压器中磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。两个绕组只有磁耦合没有电联系。在一次绕组中加上交变电压，产生交链一、二次绕组的交变磁通，在两绕组中分别感应电动势e₁、e₂。根据电磁感应定律可知感应电动势e₁、e₂如下：

e1=-N1dΦdt]]>

e2=-N2dΦdt]]>

其中，N₁、N₂分别为两绕组的线圈匝数，Φ为磁通量，t为时间；忽略电阻压降，可近似认为u₁≈e₁，u₂≈e₂，u₁为一次绕组的端电压，u₂为二次绕组的端电压。

实际电力系统中，变压器通常采用Y，d11接线方式。当变压器外部发生单相故障时，因变压器一次绕组和二次绕组接线方式的不同，导致两侧电流不对应，故障特征也不一致。目前一般采用对称分量法进行不对称故障分析，在星三角变换时需对正序分量、负序分量、零序分量分别进行角度转换，繁琐且易出错。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种考虑星三角变换的单相故障分析方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种考虑星三角变换的单相故障分析方法，所述单向故障分析方法针对的变压器接线方式为Y，d11，当变压器Y侧外部发生单相故障时，先利用电磁感应定律和基尔霍夫定律求出变压器三角侧绕组电压，根据三角侧绕组电压求出三角侧线间电压，然后根据三角侧线间电压和三角形重心定理求出三角侧相电压。

利用电磁感应定律和基尔霍夫定律求出变压器三角侧绕组电压的过程为，

定义变压器Y侧外部发生A相接地故障，即A相电压U_A＝0；

根据电磁感应定律，三角侧绕组中三相感应电势分别为E_a、E_b、E_c，其中E_a＝0；

由基尔霍夫定律计算可得三角侧绕组电压U_sa、U_sb、U_sc；