基于变压器模型的新型变压器保护原理的研究

在此系统中的试验变压器为三单相变压器组Y,d11，单相变压器的参数分别为：额定容量10kVA；低压侧额定电压380V；低压侧额定电流25.3A；高压侧额定电压1000V；高压侧额定电流10A；空载电流1.45%；空载损耗1%；短路损耗0.35%；短路电压9.0%~15%。在进行数据录波时，每个采样周期采20个点。

5.2 试验结果

用动模试验中获得的数据来验证此方法的正确性，每种运行状态的数据分别测取10次。根据两绕组变压器的判据1，得到表1所示结果。

表1中的差值是10组数据差值综合结果，在计算中将L₂估算为 (x_k/w)/2。由表1可以看出，设判据1中差值的门槛值定为20，那么，除了轻微匝间故障无法识别外，其他故障均能够可靠地识别。

判据2可以对轻微匝间故障进行识别，下面依据判据2对表1中序号为1，3，10的3种情况进行判别。图5(a)、(b)、(c)是将动模试验数据代入到式(6)中，计算得出的3个等式中的L₂的变化曲线。为了更加明显地比较3个L₂的差别，图5(d)为计算出的3个L₂的差值变化曲线。

如图5(d)所示，励磁涌流时3个L₂差别很小，而在内部匝间短路时其差别较大，可以利用判据2可靠地区分励磁涌流和轻微内部故障。

6 结论

该变压器保护方案是利用变压器正常运行时的模型来构成动作方程，由于只有在变压器内部发生故障时，本方程才不再成立，所以此方案不受励磁涌流的影响，并且在内部故障时有较高的灵敏度。该原理实现简单，避开了变压器难以取得的内部参数。仿真试验结果表明该方案能够可靠、迅速地切除变压器内部故障。