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基于模糊逻辑理论的数字式变压器差动保护的研究

作　者: 朱桂英
导　师: 龚乐年
学　校: 东南大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 大型变压器 差动保护 励磁涌流 内部故障 模糊逻辑理论
分类号: TM407
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 164次
引　用: 1次
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内容摘要


随着电力工业的迅速发展,大型电力变压器得到了广泛的应用。大型变压器是电力系统中至关重要的设备,而且价格昂贵,因此对其保护提出了很高的要求。差动保护是变压器的主保护。如何提高大型变压器差动保护的灵敏度和可靠性,是倍受关注也是十分重要的研究领域。迄今,变压器差动保护的关键仍然是如何准确识别励磁涌流的问题。目前实际应用中的变压器励磁涌流识别方法,如二次谐波制动原理、间断角闭锁原理等各有其优缺点,均不能很好地满足现代大型电力变压器保护的要求。为能适应大型变压器保护快速性的要求,有必要探索更加快速、可靠的励磁涌流识别新方法。论文在对变压器励磁涌流的形成机理以及已有变压器励磁涌流识别方法进行深入了解的基础上,提出了一种基于模糊逻辑理论的变压器故障综合识别新方法。该方法引入了一种全新的观念,即用模糊信息检索及模式识别方法对导致变压器差动保护中两侧差流的原因进行识别,不仅可以识别励磁涌流情况,还可以识别变压器的故障及其它异常情况。为安全起见,仍采用传统的比例制动特性的差动保护作为配合,数字仿真表明该方法的有效性。文中还分析了电流衰减直流分量对该综合识别新判据及傅氏算法的影响,并提出了一种快速补偿衰减直流分量的新算法。最后,论文在基于模糊逻辑理论的变压器故障综合识别新方法的基础上,提出了一套完整的微机变压器差动保护方案,并利用C语言编制了变压器差动保护功能程序。最后,本文指出了微机变压器差动保护的发展方向。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-11
  1.1 引言  8
  1.2 课题研究背景  8-10
  1.3 课题研究现状  10
  1.4 本论文研究的主要内容  10-11
第二章 变压器励磁涌流产生的基本原理及其特点  11-16
  2.1 励磁涌流产生的机理及其特点  11-14
    2.1.1 单相变压器励磁涌流分析  11-13
    2.1.2 三相变压器励磁涌流分析  13-14
  2.2 励磁涌流对变压器差动保护的影响  14-15
  2.3 本章小结  15-16
第三章 变压器励磁涌流识别方法的分析与评价  16-31
  3.1 变压器励磁涌流识别方法及其特点  16-30
    3.1.1 基于电流波形的识别法  16-22
    3.1.2 基于变压器自身参数的识别方法  22-28
    3.1.3 基于功率差动原理的识别方法  28
    3.1.4 与现代信号处理技术、智能技术相结合的识别方法  28-30
  3.2 国内外变压器微机保护装置的现状  30
  3.3 本章小结  30-31
第四章 基于模糊逻辑理论的变压器故障综合识别判据  31-45
  4.1 模糊逻辑基本理论  31-32
  4.2 保护判据的形成  32-38
    4.2.1 产生差流的原因及各自具有的特征  32-34
    4.2.2 各特征量隶属函数的选取  34-38
    4.2.3 基于模糊逻辑的综合判据  38
  4.3 基于模糊逻辑理论的综合识别判据在各种情况下的动作分析  38-44
    4.3.1 空载合闸发生励磁涌流的情况  38-40
    4.3.2 内部故障时的情况  40-42
    4.3.3 变压器空投于内部故障时的情况  42-43
    4.3.4 区外故障CT 饱和时的情况  43-44
    4.3.5 过励磁时  44
  4.4 本章小结  44-45
第五章 衰减直流分量对保护判据的影响  45-50
  5.1 问题的提出  45
  5.2 衰减直流分量的频域分析  45-46
  5.3 衰减直流分量对保护判据的影响  46-47
    5.3.1 衰减直流分量对傅氏滤波算法的影响  46-47
  5.4 补偿衰减直流分量的算法  47-49
  5.5 本章小结  49-50
第六章 基于综合识别新判据的变压器差动保护方案  50-55
  6.1 基于综合识别新判据的差动保护方案  50-53
    6.1.1 差动保护启动判据  50
    6.1.2 差动电流速断保护动作判据  50-51
    6.1.3 比率制动差动原理  51
    6.1.4 故障综合识别判据  51-52
    6.1.5 TA 二次断线检测  52
    6.1.6 变压器各侧电流相位校正与平衡补偿  52
    6.1.7 变压器差动保护逻辑框图  52-53
  6.2 保护方案的软件设计  53-54
    6.2.1 软件框图  53
    6.2.2 软件的可靠性  53-54
  6.3 本章小结  54-55
第七章 结论与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 一般性问题 > 维护、检修
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