如何區分勵磁涌流與內部故障電流

　　(1)兩繞組變壓器的保護判據

　　判據1：當差動電流大于門檻值時，利用L2的估算值，計算式(6)中的3個等式兩邊的差值，如果等式兩邊的差值超過門檻值，判定變壓器發生內部故障，保護跳閘。由于L2的估算值與實際值存在著誤差，故此判據的動作門檻值要躲過勵磁涌流和外部故障時方程兩側的差值，它能夠保證在發生較嚴重的內部故障時保護正確動作。

　　判據2：當差動電流大于門檻值時，利用式(6)計算3個方程中的L2，如果3個方程分別計算出的L2之間的差值超過門檻值，判定變壓器發生內部故障，保護跳閘。此判據可在判據1的基礎上進一步判別變壓器的輕微故障。但在內部相間短路時，由于差動電流數值很大，計算出的3個L2數值會較小，識別其差值較困難。

　　因此，判據1用來識別嚴重內部故障，判據2用來識別輕微內部故障，兩者相結合就會達到很好的效果。

　　的6個方程等式兩邊的差值，如果等式兩邊的差值超過門檻值，判定變壓器發生內部故障，保護跳閘。由于

的估算值與實際值存在著誤差，故此判據的動作門檻值要躲過勵磁涌流和外部故障時方程兩側的差值，它能夠保證在發生較嚴重的內部故障時保護正確動作。

　　同樣，判據1用來識別嚴重內部故障，判據2用來識別輕微內部故障，兩者相結合會達到很好的效果。

　　5 動模試驗及結果

　　5.1 動模試驗系統

　　為了驗證上述方法的正確性及可行性，通過動模試驗獲得了大量變壓器在各種運行狀態下的真實數據，在此，用這些數據對保護判據進行驗證。

　　動模試驗系統接線如圖4所示。

　　在此系統中的試驗變壓器為三單相變壓器組Y,D11，單相變壓器的參數分別為：額定容量10kVA;低壓側額定電壓380V;低壓側額定電流25.3A;高壓側額定電壓1000V;高壓側額定電流10A;空載電流1.45%;空載損耗1%;短路損耗0.35%;短路電壓9.0%~15%。在進行數據錄波時，每個采樣周期采20個點。

　　5.2 試驗結果

　　用動模試驗中獲得的數據來驗證此方法的正確性，每種運行狀態的數據分別測取10次。根據兩繞組變壓器的判據1，得到表1所示結果。

　　表1中的差值是10組數據差值綜合結果，在計算中將L2估算為 (Xk/W)/2。由表1可以看出，設判據1中差值的門檻值定為20，那么，除了輕微匝間故障無法識別外，其他故障均能夠可靠地識別。

　　判據2可以對輕微匝間故障進行識別，下面依據判據2對表1中序號為1，3，10的3種情況進行判別。圖5(A)、(B)、(C)是將動模試驗數據代入到式(6)中，計算得出的3個等式中的L2的變化曲線。為了更加明顯地比較3個L2的差別，圖5(D)為計算出的3個L2的差值變化曲線。

　　如圖5(D)所示，勵磁涌流時3個L2差別很小，而在內部匝間短路時其差別較大，可以利用判據2可靠地區分勵磁涌流和輕微內部故障。

　　6 結論

　　該變壓器保護方案是利用變壓器正常運行時的模型來構成動作方程，由于只有在變壓器內部發生故障時，本方程才不再成立，所以此方案不受勵磁涌流的影響，并且在內部故障時有較高的靈敏度。該原理實現簡單，避開了變壓器難以取得的內部參數。仿真試驗結果表明該方案能夠可靠、迅速地切除變壓器內部故障。