[发明专利]一种基于差流基波分量相位的励磁涌流识别方法

说明书

本发明公开了一种基于差流基波分量相位的励磁涌流识别方法，该方案能根据三相差流的二次谐波含量以及基波分量的幅值和相位，识别出励磁涌流；本发明的有益技术效果是：二次谐波含量的判断阈值k_set由基波分量幅值动态计算得到，对励磁涌流饱和程度的变化适应性较好，同时，该方案对采样频率要求较低，不需要引入电压量，方便应用在微机保护装置中，而且该方案运算量小、运算时间较短，可靠性较高。

技术领域

本发明涉及一种变压器继电保护技术，尤其涉及一种基于差流基波分量相位的励磁涌流识别方法。

背景技术

作为变压器主保护，差动保护在现场保护设备应用中最为普遍。励磁涌流是差动保护运行过程中无法避免的问题。随着变压器铁芯材料的改进，励磁涌流的波形特征逐渐减弱，现场保护装置广泛采用的以二次谐波含量和间断角为原理的方法已难以有效识别励磁涌流。因此，如何准确识别励磁涌流，已经成为研究人员长期致力于解决的难题。

国内外专家学者提出了许多方法，但这些方法存在着不同的问题，例如：磁通特性法、等效瞬时电感法、动态阻抗法等，这些以励磁涌流的原理为出发点的方法，均需要引入电压量，在电压回路断线时可能无法正确动作；以励磁涌流的波形特征为原理的小波分析法，方法需要的采样频率较高，不利于应用到现场保护装置中；以励磁涌流各分量的衰减速率为原理的方法，方法用时较长导致短路电流对变压器的损害较大。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种基于差流基波分量相位的励磁涌流识别方法，具体的励磁涌流识别方法包括：

1)获取变压器三相差流的波形数据，采用傅里叶算法计算出三相差流各自的二次谐波含量、基波分量幅值和相位；

2)根据下式计算出各相差流的判断阈值k_set：

k_set＝0.12+0.08·(I_e/I_d1)

其中，I_e为变压器高压侧额定电流，I_d1为某相差流的基波分量幅值，I_d1＝max{I_e，I_d1}；

3)将三相差流的二次谐波含量与各自的k_set进行比较：

①若两相差流或三相差流的二次谐波含量高于相应的k_set，则判定为励磁涌流；

②若仅有一相差流的二次谐波含量高于相应的k_set：将二次谐波含量低于k_set的那两相差流的基波分量分别记为基波分量一和基波分量二，判断基波分量一和基波分量二的相位差是否大于180°-θ₁：如基波分量一和基波分量二的相位差大于180°-θ₁，则判定为短路电流，如基波分量一和基波分量二的相位差小于180°-θ₁，则判定为励磁涌流；

③若三相差流的二次谐波含量均低于相应的k_set，将三相差流的基波分量分别记为基波分量三、基波分量四和基波分量五，继续判断是否存在基波分量三和基波分量四的相位差在(60°-θ₂，60°+θ₂)的范围内，且基波分量五与相位夹角平分线的相位差在(180°-θ₂，180°+θ₂)的范围内，如前述判据成立则判定为励磁涌流，如前述判据不成立则判定为短路电流；所述相位夹角平分线为：基波分量三的相位角和基波分量四的相位角的夹角的角平分线。