【正文】 利用算法識(shí)別出這種畸變，即可 識(shí)別出勵(lì)磁涌流。推薦 xbk2 整定為 ， xbk3 整定為 。 RCS978裝置的差動(dòng)保護(hù)設(shè)有五次諧波制動(dòng)功能，同時(shí)還設(shè)置有定時(shí)限和反時(shí)限動(dòng)作特性的過勵(lì)磁保護(hù)。穩(wěn)態(tài)高值比率差動(dòng)的動(dòng)作方程為式 422。即 比率差動(dòng)保護(hù)經(jīng)過 TA飽和判別， TA 斷線判別 (可選擇 )，勵(lì)磁涌流判別后出口。 圖 圖 穩(wěn)態(tài)高值比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性 穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)按相判別，滿足以上條件時(shí)動(dòng)作。對(duì)于變壓器空投 ,上述調(diào)整方法不會(huì)產(chǎn)生對(duì)稱性涌流 ,保證差動(dòng)保護(hù)在空投時(shí)不誤動(dòng)。因此會(huì)在差動(dòng)回路中引起 較大的不平衡電流。 零序電壓起動(dòng)： 當(dāng)開口三角零序電壓大于整定值動(dòng)作。 相 電流起動(dòng)： 當(dāng)三相電流最大值大于整定值時(shí)動(dòng)作。各起動(dòng)元件的原理如下： 穩(wěn)態(tài)差流起動(dòng)： cdpdd II ?max? 三相差動(dòng)電流最大值 max?dI 大于差動(dòng)電流起動(dòng)整定值 cdpdI 動(dòng)作。故障計(jì)算 程序中進(jìn)行各種保護(hù)的算法計(jì)算，跳閘邏輯判斷。另外，管理板還進(jìn)行主 變故障錄波，錄波數(shù)據(jù)可通過通訊口輸出或打印輸出。 硬件原理說明 圖 裝置的工作過程如下：電流、電壓首先經(jīng)過隔離互感器傳變至二次側(cè)，轉(zhuǎn)化成小電壓信號(hào)，分別進(jìn)入 CPU 板和管理板，經(jīng)過濾波， AD 轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入 DSP。 可提供一臺(tái)變壓器所需要的全部電量保護(hù)，主保護(hù)和后備保護(hù)可共用同一 TA。允許數(shù)據(jù)有一定的偏差 。 （ 3）零電流的門坎值容易解決。 理論分析表明，在一定條件下，間斷角原理的變壓器差動(dòng)保護(hù)有 1. 26倍以上的抗過激磁能浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 30 頁(yè) 力，因此一般不需要附設(shè)變壓器過激磁時(shí)差動(dòng)保護(hù)的閉鎖判據(jù)，動(dòng)模試驗(yàn)一也證實(shí)了這一點(diǎn)。 (2) 間斷角原理的變壓器差動(dòng)保護(hù)采用分相涌流判別方法，在變壓器各種內(nèi)部故障時(shí)能較快動(dòng)作。 ③ 500 kV電力變壓器的低壓側(cè)一般裝有靜補(bǔ)電容，在變壓器低壓側(cè)出口發(fā)生內(nèi)部短路時(shí)，靜補(bǔ)電容放電，其放電電流流向短路故障點(diǎn)，并含有較大幅值的二次諧波電流。另外，間斷角原理的涌流判據(jù)步 {未涉及到涌流的具體波形和幅值，而是利用了涌流波形的鮮明 特征，因此，它對(duì)不同的涌流均能正確識(shí)別。 因此 ,用微機(jī)來實(shí)現(xiàn)間斷角原理的變壓器差動(dòng)保護(hù)存在一些困難 ,迄今為止未見 實(shí)際裝置問世。 一般每周波采樣點(diǎn)數(shù)要在 72 點(diǎn)以上 ,這對(duì)微機(jī)保護(hù)的硬件要求是較高的。⑶ 大型變壓器差動(dòng)保護(hù)中 15% ~17%的制動(dòng)比是按照一般飽和磁通為 倍額定磁通幅值時(shí)合閘涌流的大小來考慮的，但由于變壓器制造技術(shù)的提高和制造材料的改進(jìn)，現(xiàn)代變壓器的飽和磁通倍數(shù)經(jīng)常在~ 倍之間，此時(shí)涌流的最小二磁諧波含量有時(shí)可能低至 l0%以下，此時(shí)差動(dòng)保護(hù)可能會(huì)誤動(dòng) ⒉ 間斷角原理 間斷角原理的變壓器差動(dòng)保護(hù)率先由我國(guó)于 60 年代提出并制成樣機(jī)，據(jù)此原理實(shí)現(xiàn)的模擬式保護(hù)裝置至今已得到廣泛應(yīng)用。區(qū)別故障電流和勵(lì)磁涌流的角度范圍在?? 120~30 之間，冗余量很大。 圖 涌流導(dǎo)數(shù)半波比較圖 對(duì)于三相電力變壓器，用波形對(duì)稱原理計(jì)算，任何條件下的任何一相的勵(lì)磁涌流，都有 明顯的特征，即都能做到可靠地制動(dòng)。 ⒊ 結(jié)論及應(yīng)用 通過上述無論是對(duì)稱涌流還是單向涌流，其導(dǎo)數(shù)相對(duì)于工頻 量來說其前半波和后半波在?90 ，內(nèi)是完全不對(duì)稱的，在另 ?90 內(nèi)方向?qū)ΨQ，數(shù)值也不對(duì)稱。 圖 涌流導(dǎo)數(shù)波形 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 27 頁(yè) 對(duì)變壓器的剩磁大小有不同的意見，有關(guān)資料分析，最大剩磁可能到達(dá) 。 第 2 段 2T ： ?? 105~45 ， ?60 內(nèi) 1I 與 2I 方向相同，完全不對(duì)稱。通過計(jì)算可以得出， b 相間斷角是 ?31 。 b 相和 c 相涌流大小可能不同，峰值差為 ?120 ，對(duì)稱涌流的間斷角一般比單向涌流要小，最小可到 ?30 。 圖 變壓器磁通、涌流及導(dǎo)數(shù) ② 對(duì)稱涌流的特征： 對(duì)稱涌流是由剩磁方向相同的兩相涌流相減生成的電流。如 a相正剩磁， a相電壓正半波產(chǎn)生涌流， b 相負(fù)剩磁， b 相電壓負(fù)半波產(chǎn)生涌流。研究變壓器縱差保護(hù)應(yīng)對(duì)兩相電流之差的電流特征進(jìn)行研究。當(dāng) ms BB ? 、 mr BB ? 、 ?0?? 時(shí)，?240a rc c os22m a x ???? Aj ?? 對(duì)于單相變壓器，涌流最大可能的波寬為 ?240 ，是偏于時(shí)間軸的一側(cè)的，如果用波形對(duì)稱的方法計(jì)算涌流導(dǎo)數(shù)，相對(duì)工頻來講，不滿足對(duì)稱條件。 ⑴ 單相變壓器空載合閘的勵(lì)磁涌流單 假定變壓器的勵(lì)磁特性曲線用兩段折線 OSP 表示，如圖 1 所示。設(shè)差流導(dǎo)數(shù)前半波某一點(diǎn)的數(shù)值為 ?iI ，后半波對(duì)應(yīng)點(diǎn)的數(shù)值為?180??iI，如果數(shù)值滿足式 KII IIiiii ???? ???????180180 (335) 稱為對(duì)稱，否則不對(duì)稱。由此消除了 VFC 的零漂和正常運(yùn)行電流波形的不對(duì)稱。 涌流的最小間斷角發(fā)生在對(duì)稱涌流。但由于電流互感器 LH的飽和，差動(dòng)電流的涌流二次波形己?jiǎn)适Я诉@種特性，雖然保護(hù)裝置的中間電抗互感器能恢復(fù)涌流一次波形中的這種間斷角特性。 波寬的浮動(dòng)測(cè)量門坎為： 11 ?? ??? dT IW (333) 間斷角浮動(dòng)測(cè)量門坎為： 22 ??? ??? dT I (334) 式中： TW 和 T? 分別為某相波寬和間斷角的浮動(dòng)測(cè)量門坎； dI 為該相差動(dòng)電流的半周積分值；1? 、 2? 分別為某一比例常數(shù)； 1? 、 2? 分別為固定門坎值。由此可見，間斷角 ?65?d? 為比率差動(dòng)繼電器的閉鎖條件，式 (332)為其短時(shí)開放條件，且前提條件是閉鎖條件 ?65?d? 不滿足，而式 (331)條件滿足時(shí)并不能開放比率差動(dòng)繼電器。 二次諧波原理簡(jiǎn)單明了，在常規(guī)保護(hù)中有較多的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，用微機(jī)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)保護(hù)更容易。因此計(jì)算出差流中的二次諧波分量，如果其值較大就可以判斷是勵(lì)磁涌流。 考慮到突然甩負(fù)荷調(diào)解器失靈等引起過電壓，變壓器發(fā)生過勵(lì)磁，同時(shí)注意到變壓器調(diào)壓分浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁(yè) 接頭的切換，都將產(chǎn)生較大的不平衡電流，為防止縱差保護(hù)誤動(dòng)，宜將最小動(dòng)作電流 0?opI 作適當(dāng)增加。 在很大外部短路電流下， TA 可能飽和，二次電流幅值減小，比率制動(dòng)式縱差保護(hù)的不平衡電流急劇增大而制動(dòng)電流反而減小，可能造成誤動(dòng)。 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁(yè) 利用標(biāo)積制動(dòng)區(qū)分內(nèi)外故障 ⒈ 基本原理 所謂標(biāo)積就是電氣設(shè)備兩側(cè)電流絕對(duì)值1I、2I和他們之間相位差 ? 的余弦值之積， 即： ?cos21 ?? II 以上即為標(biāo)積制動(dòng)量。當(dāng)然，制動(dòng)電流也可按照常規(guī)保護(hù)中的做法來表示。對(duì)于雙繞組變壓器，如規(guī)定其兩側(cè)分別記為Ⅰ側(cè)和Ⅱ側(cè)，那么按照大型變壓器通常采用的三段折線式比率制動(dòng)特性要求，其基波向量可表示成下述動(dòng)作判據(jù)或算法。對(duì)于計(jì)算機(jī)差動(dòng)保護(hù)， Y/△ 變壓器的 Y 側(cè) TA 仍可采用 Y 形接線，通過數(shù)值計(jì)算來完成 Y/△ 變換，從而可以消除這類不平衡環(huán)流的影響，同時(shí)也為 TA 斷線的檢測(cè)判斷提供了有利條件。此外，也有利于對(duì)各側(cè)電流信號(hào)采樣值分別進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，消除由于 TA變比標(biāo)準(zhǔn)化所帶來的誤差。 如果故障發(fā)生在 TA1 和 TA2 之間的任一部分（如 k2點(diǎn)），且母性Ⅰ和Ⅱ均接有電源，則流過TA1 和 TA2 一 二次側(cè)電流方向如圖 (b)所示，于是 I1和 I2按同一方向流過繼電器 KD 的線圈，即 I=I1+I2使 KD動(dòng)作，瞬時(shí)跳開 QF1和 QF2。在繼電保護(hù)的發(fā)展過程中，有著獨(dú)特的地位，至今廣泛應(yīng)用于電氣主設(shè)備和線路保護(hù)中。當(dāng)故障達(dá)到一周時(shí)，調(diào)用全波富氏算法程序，這時(shí)，保護(hù)范圍復(fù)原。 從精度來看，由于半波富氏算法的數(shù)據(jù)窗只有半周期，其精度比全波富氏算法差。 mmms XX ?cos2? ； mmmc XX ?sin2? 所以： mcmsm XXX 2222 ?? msmcm XXtg ?? ⒈ 全波富立葉算法 根據(jù)富氏級(jí)數(shù)原理，當(dāng)已知周期函數(shù) )(tx 時(shí)，可以求其 m 次諧波分量的正弦和余弦系數(shù) ?? Tms m w tdttxTX 0 s in)(2 ； ?? Tmc m w tdttxTX 0 c os)(2 式中 T為 )(tx 的周期，對(duì)于基波分量（ m=1）的正弦和余弦系數(shù)為： ?? Ts w tdttxTX 01 sin)(2 ； ?? Tc w tdttxTX 01 c os)(2 求上面的積分可以采用矩形法，設(shè)每周采樣 N 點(diǎn)， 則： NknknxNX Nks ?2)s i n()(2 101 ??? ??? 浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁(yè) NknknxNX Nkc ?2)c os ()(2 101 ??? ??? 求出基波分量的正弦和余弦系數(shù)后，則基波分量的復(fù)數(shù)形式為： )(21 111 cs jXXX ??? ； cs XXX 12121 21 ?? 電流電壓計(jì)算出各自基波分量的正弦和余弦系數(shù) sI1 、 cI1 、 sU1 、 cU1 后，再用下式求測(cè)量阻抗 2121 11111111)()(sccsscsscc II IUIUjIUIUIUZ ? ??????? 2121 1111 sc sscc II IUIUR ??? 2121 1111 sc cssc II IUIUX ??? 當(dāng)輸入信號(hào)為周期性信號(hào)時(shí)，采用該算法可準(zhǔn)確求出信號(hào)中的基頻分量有很好的濾波能力，但數(shù)據(jù)窗需要一個(gè)周波，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)。欲消除 m次諧波，數(shù)據(jù)窗長(zhǎng)度應(yīng)取1)1( mfPTsK ?? （ P=1， 2， ? ） 積分濾波器是一個(gè)低通濾波器，它對(duì)低頻分量的響應(yīng)幅度較大，對(duì)高頻分量 抑制能力較強(qiáng)，頻率越高衰減越大，特別是那些積分區(qū)間正好為其周期的整數(shù)倍的頻率成分的衰減是無窮大。 于是有 121mfPKTs ?? 加法濾波器有如下特點(diǎn)： ⑴ 與差分濾波器比較，數(shù)據(jù)窗 短，為工頻周期的一半。 差分濾波器有如下特點(diǎn)： ⑴ 差分濾波器能消除直流分量。 1． 差分濾波器 差分濾波器的數(shù)學(xué)模型表達(dá)式： )()()( Knxnxny ??? ，它是一個(gè) K 階差分方程，其數(shù)據(jù)窗長(zhǎng) 度為 K（或 KTs）。這三者之間往往是互相矛盾的，因此應(yīng)根據(jù)保護(hù)的功能性能指標(biāo)（如精度動(dòng)作時(shí)間）和保護(hù)系統(tǒng)硬件的條件（ CPU的運(yùn)算速度存儲(chǔ)器的容量）的不同，采用不同的算法。 ⒌ 通信回路 機(jī)間通信和遠(yuǎn)動(dòng)。 CPU執(zhí) 行存放在 EPROM中的程序，對(duì)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至 RAM區(qū)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以完成各種繼電保護(hù)功能。除此以外，還包括人機(jī)接口和通信系統(tǒng)。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。 ⒋ 智能化 近年來，人工智能技術(shù)如自適應(yīng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也開始。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。將數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)用于微機(jī)繼電保護(hù)，極大地縮短了數(shù)字濾波、濾序和傅里葉變換算法的計(jì)算時(shí)間，可以完成數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理的功能和傳統(tǒng)的繼電保護(hù)功能。微機(jī)保護(hù)的硬件已由第一代單CPU 硬件結(jié)構(gòu)和第二代多單片機(jī)的多 CPU硬件結(jié)構(gòu)發(fā)展到以高性能單片機(jī)構(gòu)成的第三代硬件結(jié)構(gòu)，其具有總線不需引出芯片，電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，抗干擾性能進(jìn)一步加強(qiáng)，并且完善了通信功能，為實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化提供了方便。 4. 可靠性容易提高 ⑴ 數(shù)字元件的特性不容易受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限的影響，不易受元件更換的影響；⑵ 自檢能力強(qiáng)，可用軟件方法檢測(cè)主要元件、部件工況以及功能軟件本身。 特點(diǎn) 研究和實(shí)踐證明，微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn)。這是與模擬式截然不同的工作模式。區(qū)別是在于實(shí)現(xiàn)上述功能的手段。因此，除微機(jī)系統(tǒng)主體外，還必須配備自電力系統(tǒng)向計(jì)算機(jī)送入有關(guān)信息的輸入接口部分和向電力系統(tǒng)送出控制信息的輸出接口部分。為了 適應(yīng)電子器件的弱信號(hào)的要求，在電流互感器、電壓互感器與電子電路之間要求設(shè)置一些傳變環(huán)節(jié)，通常使用電流變換器、電壓變換器以至電抗變換器等等。為此，首先要取得與被保護(hù)設(shè)備有關(guān)的信息，根據(jù)這些信息，根據(jù)不同原理，進(jìn)行綜合和邏輯判斷，最后作出決斷，并付諸執(zhí)行。微機(jī)軟硬件功能的強(qiáng)大，綜