[發明專利]一種利用形態結構的電力變壓器勵磁涌流與內部短路識別方法

有效

• 申請號: 200910094537.8
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN101567552A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 束洪春;朱子釗;彭仕欣;張廣斌;朱盛強;陳豪;何兆林;劉鳳龍;高暉;宋慶林;夏琦;楊棟;張曉輝
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 賽曉剛

1.一種利用形態結構的電力變壓器勵磁涌流與內部短路識別方法，其特征在于采集變壓器一個工頻周期數據的最大值和最小值來構造幅值為A、頻率為50Hz的正弦半波離散序列，并將其縮小10％后作為正弦半波結構元素；利用正弦半波結構元素分別對變壓器三相差流進行形態學分析；求取原始信號與形態學分析結果波形的一致性系數，其本質為反應原始信號與正弦波的相似程度；通過比較波形一致性系數的大小實現電力變壓器勵磁涌流與內部短路的識別；

識別方法的具體步驟如下：

1)采用5kHz采樣頻率采集記錄變壓器勵磁涌流和內部故障三相差流i(n)，選取時窗長25ms的采樣數據，構造幅值為A、頻率為50Hz的正弦半波離散序列，幅值A為可由下式求出；

式中，i即為變壓器三相差流i(n)，max(i)與min(i)分別為差動電流采樣數據中的最大值最小值；

2)按比例ρ縮小步驟1)中構造的幅值為A、頻率為50Hz的正弦半波離散序列，根據下式得到正弦半波結構元素s(n)；

計算結構元素的長度N：

則結構元素s(n)為：

(n＝1，2…，N)

式中，ρ為縮小比例系數，ρ＝0.9；f_N為工頻；f_s為采樣頻率；

3)利用步驟2)中構造的正弦半波結構元素s(n)，根據下式分別對變壓器三相差流i(n)進行形態學分析，得到變壓器三相差流i(n)關于正弦半波結構元素s(n)的形態學分析結果i′(n)；?

i_o(n)＝i(n)οs(n)

i_c(n)＝i(n)·s(n)

式中，ο為形態開運算，·為形態閉運算，i_o(n)為三相差流i(n)關于正弦半波結構元素s(n)的開運算結果；i_c(n)為三相差流i(n)關于正弦半波結構元素s(n)的閉運算結果；i′(n)為三相差流i(n)關于正弦半波結構元素s(n)的形態學分析結果；

4)定義波形一致性系數K_c，波形一致性系數K_c的實質是反應波形與正弦波形相比的相似程度，由于對于故障電流K_c≈1，而對于勵磁涌流K_c＜＜1；

式中，N_s為采樣點數；

5)變壓器勵磁涌流和內部故障的識別判據：根據步驟1)到步驟4)分別計算變壓器勵磁涌流和內部故障的三相差流，得到一致性系數K_c，對于故障電流K_c≈1，而對于勵磁涌流K_c＜＜1；由此可得變壓器勵磁涌流和內部故障識別判據如下式所示；

K_c≥K_set

式中，K_set為變壓器勵磁涌流和內部故障識別的波形一致性系數K_c的整定值，本發明K_set整定值取0.7，

當變壓器三相差流中有兩相及以上滿足K_c≥K_set時，判別為變壓器發生內部故障；否則判別為變壓器勵磁涌流。?