摘要：勵磁涌流的鑒別一直是變壓器保護中的一個關鍵問題，文中對運用和研究中的勵磁涌流的鑒別方法進行分析和綜述，指出了變壓器勵磁涌流在鑒別方法的研究和應用動向。
　　關鍵詞：電力變壓器；勵磁涌流；繼電保護
　　1引言
　　勵磁涌流判別是變壓器差動保護中的關鍵問題。近十幾年來，國內外學者提出了許多判別勵磁涌流的新原理和方法。本文選出一些已應用過的和新近提出的識別方法行深入的綜合研究，根據(jù)鑒別原理的不同特點，將它們分成以下幾類(1)諧波識別法；(2)波形特征識別法；(3)基于智能理論的識別法；(4)基于電氣模型識別法；(5)磁通特性識別法；文章在介紹每種方法的基本原理的基礎上，著重分析了原理的性能、特點、局限性討論了用微機實現(xiàn)的可能性。
　　2基于諧波制動原理的鑒別方法
　　2．1二次諧波電流制動原理
　　文獻[1]中提出與短路電流相比，勵磁涌流中含有很高的二次諧波成分。二次諧波電流制動原理正是利用差動電流中的二次諧波與基波模值比來判斷是否存在勵磁涌流的。該方法判據(jù)簡單，已在電力系統(tǒng)保護配置中得到普遍應用。但是隨著電網(wǎng)電壓等級的提高、大容量變壓器的大量使用，當變壓器發(fā)生內部故障時，諧振也會使短路電流中的二次諧波成分增加，保護延遲動作。有時空載合閘后的二次諧波不明顯也會造成誤動。若能加上合適的加速判據(jù)，基于二次諧波的比率差動微機保護還是可以滿足系統(tǒng)要求的。
　　2．2電壓諧波制動原理
　　文獻[2]中識別方法的基本思想是：當變壓器因勵磁涌流出現(xiàn)嚴重飽和時，端電壓會發(fā)生嚴重畸變，其中包含較大的諧波含量，用它來鑒別勵磁涌流。與二次諧波電流制動相比，它能可靠鑒別涌流，閉鎖保護。對大多數(shù)內部故障來說，它的保護動作速度要快。但是應該考慮到電壓制動原理的應用與電源阻抗的大小密切相關，若系統(tǒng)阻抗非常小，保護可能拒動，同時還要防止TV斷線。
　　3基于波形特征的識別方法
　　3．1間斷角原理
　　文獻[3]中提出間斷角原理是利用短路電流波形連續(xù)變化．而勵磁涌流波形有明顯的間斷角特征作為鑒別判據(jù)。該方法簡單直接，但是以精確測量間斷角為基礎的。如果CT飽和會使傳變后的二次側涌流間斷角發(fā)生畸變，有時會消失，要采取某些措施恢復間斷角．從而增加了保護硬件的復雜性。同時還要受到采樣率、采樣精度的影響及硬件的限制，因此該原理在實際微機差動保護的應用效果并不十分的理想。
　　3．2波形疊加原理
　　文獻[4]作者推導出的半波疊加制動方法是把文獻[1]中涌流表達式i求導后，將所得波形的前后半波疊加。令：
　　A=及D=，K=A/D作為識別特征量；
　　經(jīng)計算后可知，故障時K=0，而在勵磁涌流間斷角大于180。時K的最大值為1。若能選擇適當?shù)恼�定值K就可以簡單方便地區(qū)分涌流和故障電流。
　　通過動模實驗和現(xiàn)場運行表明，用該原理制成的微機差動保護在空載合閘于內部故障時具有較高的靈敏度，在1．25％匝間短路時，可在40ms內切除故障，具有良好的抗涌流能力。
　　3．3基于小波變換原理
　　小波變換同時具有時頻局部化特性，可以精確地提取信號的變化特征，文獻[5]正是利用它在信號特征分析中明顯的優(yōu)越性來鑒別勵磁涌流和短路電流。文中運用二次中心樣條小波作為分析小波，對離散信號進行二次小波分解后，可以直觀看出，在內部故障時波形比較平滑，且大多數(shù)采樣時刻總有當前時刻與半周前對應時刻的小波系數(shù)符號相反，大小大致相等，而勵磁涌流的小波系數(shù)絕大部分時刻不滿足這一點。通過對EMTP仿真數(shù)據(jù)和重點實驗室實測數(shù)據(jù)的分析，當變壓器發(fā)生內部出口故障或空載合閘于匝間短路時動作時間不超過1個周期。缺點是采樣率較高，若進行高尺度分解又將引起數(shù)據(jù)和計算量增大。在進行樣本分析時如能引用小波包變換將會有很好的運用前景。
　　4基于智能理論的識別方法
　　基于模糊多判據(jù)原理的鑒別方案
　　文獻[6]在分析現(xiàn)有四種識別算法的基礎上，綜合各判據(jù)的優(yōu)點，利用模糊集合理論將各判據(jù)模糊化后進行多判據(jù)的綜合模糊化，即：
　　；
　　式中，是（i=1，2，3，4）對應判據(jù)權重，并且滿足，當時，判為內部故障，保護將出口動作，否則，認為是涌流情況。這種方法兼顧了各方面的優(yōu)點，既能做到可靠動作，又能提高變壓器保護的動作速度，同時利用微機保護技術可以實現(xiàn)上述多判據(jù)算法，具有普遍推廣的價值。
　　5基于電氣模型的識別方法
　　勵磁阻抗變化原理
　　文獻[7]提到的勵磁阻抗變化原理是從磁化曲線的非線性出發(fā)，利用涌流時變壓器勵磁阻抗急劇變化，而在正常運行或內部故障時勵磁阻抗基本不變這一特性來區(qū)分勵磁涌流和短路電流的。當均方誤差:
　　
　　大于門整定檻值時，判為涌流，否則為短路電流。其中：Z(t)，E(Z)分別表示測量阻抗Z(t)的變化程度和數(shù)學期望。
　　通過動模實驗和EMTP故障仿真實驗表明，此方法可以很快地區(qū)分勵磁涌流和短路電流。即使在合閘于輕微匝間故障情況下，動作延時也不超過30ms。它最大的特點是不需要知道變壓器參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)。
　　6基于磁通特性識別方法
　　針對以往幾種磁制動方案存在只適用單相變壓器的缺陷，文獻[8]作者建立了變壓器新磁路模型。引入假想電流及，NI=等磁路定律的基礎上建立了一個非線性方程
　　[A][X]=[b]，經(jīng)迭代求解μ值(利用磁化曲線確定)。然后，判斷磁路是否飽和，并按文中采用的規(guī)則條件，將各相所設立的計數(shù)器k的數(shù)值(以文中方法確定)與門檻值進行比較，判斷是否為勵磁涌流。作者用實際的涌流波形對該算法進行測試。測試結果表明，它適合各種類型的變壓器；如果采樣率足夠高，收斂的速度將會很快；若取消二次諧波判據(jù)，檢測內部故障的速度仍然較快。并且當變壓器空載合閘于內部故障時，動作速度快。基于磁特性的勵磁涌流鑒別法不但可以克服二次諧波制動原理的不足，而且適宜用微機實現(xiàn)，將是一種有前景的方法。
　　7結論
　　通過以上的介紹和分析發(fā)現(xiàn)，為滿足電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的要求，近十多年國內外學者對變壓器保護的原理從各方面進行了深入的研究和試驗，提出了許多不同的方案。其中大多數(shù)進行的動模實驗和仿真證明具有較高的靈敏度和可靠性，但離微機保護的實現(xiàn)還有一段距離。而原來已用于實際的一些方法隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展也面臨著新的考驗。因此，為適應未來電力系統(tǒng)的要求，盡快研制出新原理的微機變壓器保護已成為一個非�，F(xiàn)實和迫切的要求。
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