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1、I毕 业 设 计（论 文）变压器励磁涌流抑制控制器设计系别： 机电信息学院专 业 名 称： 电气工程及其自动化学 生 姓 名：学号：指导教师姓名、职称 ：II完成日期 2011 年 12 月 8 日III论文题目：变压器励磁涌流抑制控制器设计专业：电气工程及其自动化本科生： 文 晨 （签名） 指导教师：李 忠 （签名） 摘 要当变压器空载合闸或外部故障切除后电压恢复时，由于铁芯饱和会产生很大的励磁涌流，在最不利的情形下，可达到到正常励磁电流的上百倍，或者说可达到变压器额定电流的 5 一 7 倍。这一大大超过正常励磁电流的空载合闸电流称为励磁涌流。励磁涌流的大小和衰减时间与外加电压的相位、铁芯中
2、剩磁的大小和方向、电源容量的大小、回路的阻抗、变压器容量的大小和铁芯饱和程度轶芯的剩磁以及合闸时的相角等因素有关。同时，在变压器空载合闸这一瞬变过程中，电流、电压的波形也会发生畸变，产生谐波;在一定的条件下，还可能会引起电力系统谐振，产生过电压。变压器差动保护动作正确率长期偏低的一个主要原因是励磁涌流的存在。而识别励磁涌流有很多方法，由于受变压器铁芯材料磁饱和点的降低、TA 暂态饱和等诸多因素的影响，其可靠性可能大幅降低。因此有待研究一种可靠性更高的识别，抑制励磁涌流的新方法。本文利用 MATLAB 软件的仿真平台，在变压器各种运行情况下进行计算机仿真，并对所产生励磁涌流的特点进行分析。基于这
3、些仿真分析，提出抑制变压器励磁涌流的方法，并且对于这些方法进行仿真分析，确实这些方确实简单易行。关键词：变压器；励磁涌流；励磁涌流抑制；差动保护IVSubject ：Transformer inrush current suppression controller design Specialty ：Electrical system and automation Name： wen chen （signature） Instructor：li zhong （ signature） Abstract When closing or external transformer no-load vo
4、ltage recovery after fault clearing ,As the core saturation will have a huge inrush current ,In the worst case, can reach to a hundred times the normal excitation current, or up to the rated current of the transformer 5 to 7 times .This greatly exceeds the normal no-load excitation current is called
5、 inrush current closing .Inrush current size and decay time and the applied voltage, phase, iron core in the size anddirection of the remanence, the power capacity of the size of the loop impedance, the transformer core saturation capacity of the size and extent of Yi and closing at the core of ther
6、emanence the phase angle and other factors .Meanwhile, the transient in the transformer no-load closing process, the current and voltage waveform distortion can occur, resulting in harmonic ;In certain conditions, may also cause power system resonance, resulting in over-voltage .Transformer differen
7、tial protection accuracy is a major cause of long-term low inrush currentexists .And there are many ways to identify the magnetizing inrush current, the magnetic material due to transformer core saturation point lower, TA transient saturated and many other factors, maysignificantly reduce the reliab
8、ility .So to be studying a more reliable identification, the new method of magnetizing inrush currentsuppression. This simulation platform using MATLAB software, the operation of the transformer under a variety of computer simulation, and the resulting analysis of the characteristics of magnetizing
9、inrush current. Based on these simulation analysis, the method of magnetizing inrush currentsuppression, and simulation analysis for these methods, does the party really simple .Keywords: transformer； inrush current； inrush current suppression； differential protection V目 录内容摘要 .IIABSTRACT .III第 1 章
10、绪 论 .11.1 研究的背景及意义 .11.2 励磁涌流的危害性 .11.3 励磁涌流产生的原因及特点 .21.3.2 三相变压器励磁涌流的特征 .51.3.3 外部故障切除后变压器恢复性涌流特点 .71.3.4 变压器空载励磁涌流与恢复性涌流的区别 .91.4 本章小结 .10第 2 章 防止励磁涌流引起的误动方法 .112.1 励磁涌流对差动保护的影响 .112.2 电流辨别励磁涌流的方法 .122.2.1 二次谐波制动的方法 .122.2.2 间断角原理 .132.2.3 波形对称原理 .142.2.4 基于采样值差动的励磁涌流鉴别方法 .152.2.5 虚拟三次谐波式涌流制动方法 .
11、162.2.6 小波变换识别方法 .162.2.7 基于数学形态学提取涌流的方法 .172.3 基于电流电压识别励磁涌流的方法 .172.3.1 磁通特性判别方法 .182.3.2 等值电路参数鉴别方法 .192.3.3 基于变压器模型的励磁涌流识别方法 .212.3.4 利用瞬时电感判据识别法 .222.3.5 多条件制动判据方法 .232.3.6 功率判别方法 .242.4 新型技术在励磁涌流识别方面的应用 .252.4.1 神经网络在励磁涌流识别中的应用 .252.4.2 小波理论在涌流识别方面的应用 .252.4.3 模糊方法在励磁涌流识别方面的应用 .262.5 本章小结 .27第 3 章 变压器仿真计算模型研究 .283.1 MATLAB 软件介绍 .
