发布时间 : 星期日 文章基于simulink的变压器故障仿真更新完毕开始阅读f2af1a398e9951e79a89272e
徐州工程学院毕业设计(论文)
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'代替上式，满足条件则出口跳闸，不满足则判为涌流，保护闭锁。
微分型波形对称原理的这两种方法都是基于对励磁涌流导数波宽及间断角的分析。然而涌流波形与多种因素相关，具有不确定性、多样性，如果K值取的太大，保护可能误动，而且故障电流也并非总是正弦波，实际情况中必须考虑故障情况的多样性和故障波形的复杂性，当系统有分布电容较大的电缆线路存在时，故障波形中含有大量的谐波，此时，如果K值选的过小，保护可能拒动作。所以该原理的应用也不是很理想。
3.2.3基于波形凹凸性识别励磁涌流
由于在故障发生半周波内，无论故障发生时刻如何变化，故障波形均可达到一次峰值，而对于涌流波形来说大多数情况下也均可在空投后半周波内达到一次峰值，即使个别情况下峰值出现在半周波以后，取半周波时刻的差流值作为差流峰值也不影响前半周波内差流波形的凹凸性。所以可以用启动时刻和差流达到峰值时刻之间这段差流波形的凹凸性来区分励磁涌流和内部故障电流。在发生空投励磁涌流时，励磁涌流波形前半部分的始部呈凹弧的尖顶波特性，而故障电流基本属基频正弦波呈现凸弧特性。
依此原理构造判据，通过计算三个连续的采样点是否符合凹弧的数学特性来判断波形是否为励磁涌流。这一原理只需要半个周波的采样点即可判断出波形的凹凸性，在时间上可以达到快速判别的目的。但是该方法的运算需要高的采样率，在实际应用中受到采样频率的限制。
3.3 磁通特性识别法
磁通特性原理是通过综合利用变压器电压和电流的信息来鉴别励磁涌流的。磁通特性原理考虑的是变压器的励磁特性，以变压器每个绕组的电压回路方程为基础，如下式所示，理论上可以完全消除励磁涌流的影响。
U?Ri?Ldid?? (3.7) dtdt式中，R，L分别为该绕组的电阻和漏感，U，i，?为该绕组电压、电流和磁通的瞬时值。该式在变压器正常运行、外部短路、空载合闸和过励磁情况下等均满足，但在内部故障时不满足，从而可以区分内部故障和励磁涌流。
目前，利用磁通特性原理鉴别励磁涌流仍是一个比较活跃的研究方向，磁通特性制动原理的判断和计算过程都比较简洁，检测速度较快，适宜用微机保护实现。但是该原理需要知道变压器绕组的漏感和磁制动曲线，这在实际中不太可能行得通，还有待继续研究。
3.4 等值电路识别法
等值电路原理是一种基于变压器导纳型等值电路的励磁涌流判别方法，该方法是通过
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监测对地等值导纳的参数变化来鉴别变压器的内部故障，铁芯线圈的漏抗和空心线圈的接近，故此时变压器的等值导纳参数的互导纳几乎与变压器的铁芯饱和程度无关。铁芯未饱和时，变压器各侧对地导纳几乎为零，当铁芯饱和时，变压器各侧对地导纳明显增大，当铁芯严重饱和时，变压器各侧对地导纳几乎与空芯变压器的对地导纳一致，且是一个不等于零的常数。因此可以计算出变压器各侧的对地导纳，通过其值的变化来判别变压器是否发生内部故障。
这种算法计算速度快，即使在内部故障叠加励磁涌流的情况下，也能快速的识别是发生内部故障还是励磁涌流。但是该算法是建立在变压器等值电路的基础上，因此变压器等值参数的精度必然会影响到该算法的精确程度，微机保护的可实现性还需要做进一步的研究。
3.5 有功功率识别法
由于变压器内部故障时消耗大量有功功率这一特性，提出了基于有功功率消耗总量的保护方案，通过计算从各个端口流进变压器的有功功率的总和，来区分变压器的内部故障电流和励磁涌流。由于励磁涌流时的平均功率几乎为零，而内部故障时消耗大量有功功率，通过设置一个流进变压器的平均功率的阀值，便可检测出变压器的内部故障。该方法物理感念明确，算法为积分值，稳定性好，但在具体应用的过程中还有需要完善的地方。
由以上分析可以看出，目前广泛使用的鉴别励磁涌流的方法在理论上效果较理想，但真正用到实际中还有一定距离。由于变压器运行的复杂性和故障的类型的多样性，为了改善保护性能，满足电力系统不断发展的需要 ,近十多年国内外学者对变压器保护的原理从各方面进行了深入的研究和试验 ,提出了许多不同的方案。其中大多数进行的动摸试验和仿真证明具有较高的灵敏度和可靠性 ,但离微机保护的实现还有一段距离。而原来已用于实际的一些方法随着电力系统的发展也面临着新的考验。因此 ,为适应未来电力系统的发展要求 ,尽快研制出新原理的微机变压器保护已成为一个非常现实和迫切的要求。
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4变压器仿真研究
4.1仿真长线路末端电压升高
4.1.1 仿真模型如图
图4-1 长线路仿真模型
4.1.2仿真参数介绍及波形
模型窗口参数如下图:
图4-2 仿真模型参数窗口
Three-Phase Source参数如下图：
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图4-3 Three-Phase Source参数
Three-Phase Breaker（QF4）的参数：
图4-4 Three-Phase Breaker（QF4）的参数
Distributed Parameters Line的参数：
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