正序有功功率差作为变压器励磁涌流判据的研究

变压器励磁涌流多判据的模糊识别的开题报告1. 选题背景及意义变压器励磁涌流是指在变压器工作时，由于磁通的周期性变化导致涌流增大的现象。

涌流对变压器的绕组和铁心材料产生一定的热损耗和振动，同时也会引起电磁干扰、噪声等问题。

因此，对于变压器励磁涌流的研究具有重要的理论和实际意义。

当前涌流的判断主要依靠经验和静态的定值，但这种方法难以适应变压器运行中瞬态变化的情况。

因此，采用模糊识别的方法来进行涌流的判别，可以更加精确地预测变压器的励磁涌流，为变压器的保护和运行提供有效的支持。

2. 研究内容及方法本文拟从变压器励磁涌流的实际情况出发，采用模糊识别的方法对变压器的励磁涌流进行判别。

具体研究内容和方法如下：（1）研究变压器励磁涌流的机理和影响因素，总结判断涌流的主要指标。

（2）建立涌流多判据的模糊逻辑判断模型，根据变压器的状态参数，包括电流、电压、温度等，进行模糊综合评价，给出不同涌流等级的判别结果。

（3）采用实验验证的方法，对模型进行评估和验证，验证模型的准确性和可行性。

3. 预期成果及意义本文的预期成果是建立一种基于模糊识别的变压器励磁涌流多判据评价模型，能够对变压器的涌流进行精确预测和监测，为变压器的保护和运行提供有效支持。

同时，该模型也将为涌流预测的研究提供一种新的方法和思路。

4. 计划进度与安排本文的研究计划分为以下几个阶段：（1）文献调研和材料收集：2周（2）系统研究涌流的机理和影响因素，建立涌流判断的多判据评价模型：3个月（3）通过实验验证，对模型进行评估和验证：1个月（4）撰写论文、修改和答辩：2个月预计整个研究时间为6个月。

19F RI E ND O F CHE MI CAL IN DUS T RY 工艺与设备2007.N O .05化工之友先说1000K V 变压器为了便于本体运输其构成分为两部分因此提出了在并联的两个箱体之间进行电流比较的方式同时认为在这种情况下不需要防止励磁涌流引起误动作的措施而已经设置的500K V 以下的变压器提出的保护方式着眼于变压器的等效电路中的励磁导纳及其变化不过求出铁心饱和时正确的等效回路尚有难度解决措施还没确立另外最近国外也提出了采用神经网络和模糊推论的变压器保护方式作为防止外部故障时CT 饱和引起误动作的措施但是还处于基础研究阶段于是研究出一种着眼于能量的功率差动方式即当变压器内部发生绝缘击穿时这种能量由电弧的部分作为热量消耗的本文在介绍方式的原理后根据在接于500K V 系统的变压器上实测的励磁涌流等详细波形考察了本方式的性能和具体化的方法1功率差功法的原理1.1基本原理首先考察瞬时功率,它是通过各个绕组端子从外部流入变压器内部的电力用变压器的效率在99%以上,平常运行时,流入的有功功率率瞬时功率的平均值的总和是铁损铜损以及杂散负荷损耗,不过,无论哪个都非常小至于积蓄在绕组电抗分量的能量随着磁通的变化波动,但是,由于励磁涌流小,所以瞬时功率的进出小加电压后有时因留在铁心的剩余磁通和投入相位铁心进入饱和区,有数倍于额定电流的励磁电流流过这样积蓄在电抗分量的能量变化也很大尽管铁损铜损的若干增加,然而瞬时功率的平均值却不会有较大增加换言之,励磁涌流的相位与电压相差大到9007,所增加的部分几乎都是无功功率另外,当变压器内部因绝缘击穿而产生电弧放电时,绝缘油由于放热产生汽体,一旦继电器不能工作,那么,泄压阀就会工作,出现电弧故障时,将消耗很大的有功功率,瞬时功率的平均值自然增大很多这样一来,如果注意一下相当于内部所消耗的有功功率的瞬时功平均值或一个周期部分的积分值,那么,自然就能检测出内部故障进而,为了不增加外部事故时的流过变压器电流引起的铜损,监视从流入的肯时功率减动铜损之值的一个周期内的积分,就可以判别内部故障和励磁涌流或外部故障1.2判别算法这里以双绕组变压器为例说明判别算法设1次2次的瞬时功率为V 1V 2进入变压器内部的电流不I 1I 2绕组电阻为R1R 2电源的周期为T 则Wt =1/T(V 1I 1+V 2I 2-R1I 12-R2I 22)dt (1)W t 是从进入内部的功率减去铜损所得通常大致与铁损就500K V 变压器而言为额定容量的0.03%左右即使在有较大的励磁涌流流过的情况下为了供给积蓄在绕组电抗的能量加电压后公暂增大不过在第二个周期以后就大致与铁损相等另外当发生内部故障时电弧两端产生电位差和相当故障电流这积的功耗所以Wt 与故障电流的大小成比例增大就是说形成直接监视对设备有损伤的能量因此检测出故障是可能并与电流中的高次谐波的念前率等无关为了用数字式继电器实现本算法例如变压器的一次侧接有短路电流为50K V A 左右的强电源二次侧三次侧为开放状态变电所除了被测变压器这外还有三台500/154K V 变压器他们都有在正常运行中一次电压是母线PD 测量在一个周期内进行N 次采样时于每个时刻采样求出Pt然后入存入储器Pt =V 1I 1+V 2I 2-R 1I 12-R 2I 22(2)Wt =1/N {P[t =(n/N)T]}(3)对W (t )进行监视当W (t)超过整定值时判别为内部故障当然设整定值时要考虑不应按估计的最大励磁涌流动作从箱体和与其他继电器的保护夫调看要按必要的灵敏度动作上面以双绕组为例叙说明三绕组也是此另外与只监视电流的情况不同没必要考虑负载时调压抽头引起的误差2继电器的具体构成例子与性能根据实侧的结果对采用本方式的继电器构成例子及其性能进行了考察现在变压器的保护着眼于绕组的差电流对于比励磁涌流大得多的达到5-8[pu]以上的大事故由快速过电流继电器H O C 以4个周波断开在此之下达到0.3[pu]左右时由带有二次谐波才锁功能的比率差动继电器D FR 以5个周波断开功率差动方式与电流差动方式相比由于所采用的方法是将瞬时功率平均之后再求出有功功率特别是对于功率因数小的事故的灵敏度要比电流差动方式差另外判别为励磁涌流在电流开始流过之后经过一个周波是可能的于是与高次谐波含有率无关充分利用可以判别励磁涌流和故障电流的特点认为以与过去的继电器O R 条件组合起来的构成例子是有效的本例子中如果流过的差动电流比预料的最大励磁涌流大时H O C 快速跳闸当差动电流比它小时如果二次谐波少那么由老式的D FR 跳闸二次谐波多时无涌流对策的D I F 在30m s 动作时以功率差动继电器动作为条件发出跳闸信号该构成例子虽稍冗长些但是由于过去方式和O R 组合在一起所以在致力于可靠减少拒绝动作中提高了可靠性采用功率差动法判别变压器故障与励磁涌流崔立华1刘传连2(1.北京中企时代科技有限公司霍林郭勒分公司; 2.内蒙古霍林河露天煤业股份有限责任公司)摘要变压器保护普遍采用比率差动继电器不过要有措施以防止励磁涌流引起误动作早在几十年前就注意到励磁涌流中念前很多二次谐波从而研究出当滤波器检测的二次谐波超过一定值时就阻止继电器动作的方式如今仍然在用该方式不过近年来1000K V 输电和引入500K V 长距离地下电缆计划的实施可以预料系统的静电容量会增大谐振频率将降低故障电流中的二次谐波也增多若继续采用以往的保护方式即使是在内部故障时恐吓会出现拒绝动作有必要再做研讨关键词变压器保护方式故障中图分类号TD63文献标识码A 文章编号1004-0862200703a -0019-02F RI E ND O F CHE M IC AL I ND US T R Y20工艺与设备化工之友2007.N O .05功率差动法在整定时将不因测量励磁涌流进行误动作的范围视为主灵敏度不过当裕度在单相容量的5~10%左右以上就动作正确计算对变压器保护继电器的动作规程有很大影响的箱体强度需做复杂计算至于被测对象变压器做了安全上的计算但对泄压阀的动作未加考虑根据单位功耗量的气体发生量压力增高引起的箱体膨胀量及箱体的耐压限度做计算对于额定容量为10%的内部故障至少达到1.4秒左右箱体才安全实际上在最短的时间内内部绝缘异常引起的电弧事故一定要扩展所消耗的能量也急万里增加用不着就可以检测出因此功率差动继电器的整定即使上下班仍能在变压器保护上发挥足够的功能下面我们考察一下故障电流中所含的非整数次高次谐波成分的影响在式1中对基波的一个周期量进行积分求出平均功率不过由于不能取消非整数次成分振动分量将叠加在平均工率上但是在这种情况下对于应检测出的故障是必要有大于涌流的功耗例如通过对联W (t )的峰值时进行保持用上图那样构成的继电器就完全可以检测出3结语提出了功率差动法着眼于故障引起的有功功率消耗它与过去的方式相比可以判别出内部故障电流和励磁涌流但与高次谐波的含有率无关所以作为适应今后系统常数变化的变压器保护方式是有效的励磁涌流波形所具有的图型大致接近半波整流波形并固定不过就故障电流而言因事故状态及其时间变化系统常数等有很大不同所以根据只靠电流波形的住处来判别二者是有限的反之功率差动法由于是将直接与物理现象相关的值电弧所消耗的能量作为监视对象所以用较简单的运算即可获得所需的灵敏度和动作速度实际上根据励磁涌流的实测数据和变压器箱体的强度计算可以确认本方式的有效性热工检测的任务是对热力生产过程中的各种参数进行检查测量使值班人员能及时了解主辅设备及系统的运行情况保证机组安经济运行1流量检测仪表1.1仪表类型选择差压测量仪表差压测量仪表与节流装置配合可测量管道中各种流体的流量它是当前电厂中的流量测量仪表差压测量仪表的选型原则如下(1)在低压管道中测量流量而精度要求不高仅需就地指示时可选用M C L 型薄膜式差压计当用在测量高压介质或精度要求较高时应选用CW D型波纹管差压计(2)当需要远方显示指示记录和积算或与自动调节系统合并使用时应选用D DZ 和QO Z系列差压或流量变送器(3)当需要就地指示并配远方电显示指示记录和积算仪表时可选用CW CD 276型仪表(4)当需要就地指示并配远方气动显示仪表指示记录时可选用CW CD 270故应优先选用(5)当仅需就地指示和报警时可选用C W CD 278或C W CD 288型仪表CW CD 288的刻度盘为270故应优先选用1.2仪表刻度的选择选择时应考虑下列要求作流量测量时其实际最大流量应接近于流量表的最大刻度值一般情况下其额定流量值应在最大刻度的80~90范围内正常运行中的最小流量应不小于最大刻度的二分之一1.3节流装置的选择用差压测量仪表来测量蒸气气体液体的流量时必须与节流装置配套使用节流装置可分为标准节流装置和非标准节流装置两种电厂中常用的标准节流装置有标准孔板和标准喷嘴非标准节流装置有1/4圆喷嘴主要用来测量燃油流量对节流装置的取压在我国规定有角接取压和法兰取压两种方法在电厂应用中一般均采取角接取压法1角接取压法标准孔板有单角钻孔取夺和环室取压两种当管径小于400毫米时一般均采用环室取压法管径大于400毫米时多采用单独钻孔取压法这种孔板的适用范围如下a.它可用于管径D 为50至1000毫米的管道上和直径比d/p 在0.22至0.80范围内b.它适用的雷诺数R e o 对管径而言的雷诺数范围为51031072标准喷嘴只采取角接取压法它的适用范围如下a.它可用于管径D 为50500毫米的管道上和直径比在0.32至0.8范围内b.它适用的雷诺数Red 范围为2104210631/4圆喷嘴适用于高粘度低流量低雷诺数被测介质的雷诺数无低于标准孔板的界限雷诺数的流体流量在电厂中一般多用它测量燃油流量节流装置选择原则如下1测量精度要求高压力损失要求小时如主蒸汽流量测量一般多选用标准喷嘴2无特殊要求的情况下为了节省投资一般多用标准孔板发电厂流量检测仪表选型马艳杨忠先七台河龙煤集团公司热电厂黑龙江七台河154600摘要合理选择仪表是经济与科学技术正确结合的综合性工作结合电厂实际应用情况重点介绍一般流量检测仪表的选型关键词流量精度测量中图分类号TM 62文献标识码A 文章编号1004-0862200703a -0020-01。