1. 研究目的与意义
电力变压器是电气系统中最重要的设备之一，它不仅应用广泛而且几乎不可替代。因此，它应该由快速和准确的继电器保护，以防止由于内部故障后损坏变压器。差动保护是最广泛使用的变压器保护方法之一，也是其主保护。然而，差动继电器可能由于系统扰动，例如过激励，电磁型电流互感器饱和，特别是磁化励磁涌流而操作不正常，出现误动、拒动等。当继电器用于保护变压器时，差动继电器区分励磁涌流与内部或外部故障电流的能力是一个主要问题。
有资料表明，在2003～2007年间，220kv及以上变压器保护平均正确率仅为85.866%,远低于100MW发电机及220kV及以上线路保护的98.852%和99.506%，而造成这种局面的重要原因之一是变压器的励磁涌流识别问题。本次毕业设计的主要内容是研究励磁涌流的特点、鉴别方法及其对变压器差动保护的影响，以便进一步优化变压器保护，使保护更加安全可靠，使变压器更加安全地运行，从而使电力系统更加稳定。因此要有一个安全、可靠、灵敏的变压器保护方案，这一直是国内外电力系统学者们研究的热点，对提高变压器差动保护性能及整个电力系统的安全可靠运行具有重要的意义
2. 课题关键问题和重难点
本课题的关键问题在于要深入研究励磁涌流对变压器差动保护影响及鉴别方法的综述，由于变压器内部剩磁的存在，当变压器空载投入或系统故障切除后电压恢复时，变压器会出现励磁涌流现象。该励磁涌流幅值往往比较大，对主变差动保护影响很大，严重时可以导致主变差动保护误跳闸，对于变压器的正常运行很不利。通过分析励磁涌流的波形特征和谐波分量，找出避免励磁涌流造成主变差动误动作的方法。问题之一是很难正当的选择制动比，其二是励磁涌流是暂态电流，不适合用傅氏级数的谐波分析方法。因为对于暂态信号而言，傅氏级数的周期延拓将导致错误的判断。其三是大型变压器励磁涌流衰减较慢，导致差动保护被长时间闭锁，内部故障时暂态电流中含有较大的二次谐波，保护不易识别，并且动作延时。在剩磁较多时涌流中二次谐波含量变的很低，很容易呆滞差动保护误动。
3. 国内外研究现状（文献综述）
电力变压器是电力系统中极其重要的电力设备，它的运行安全与否直接关系到电力系统安全、稳定的工作。长期以来，差动保护一直作为电力变压器的主保护，但当变压器空载投入或外部故障切除后，由于电压的恢复，将会出现很大的励磁涌流。励磁涌流如流入差动回路，往往会导致差动保护误动作，影响了电力设备的安全运行。因此对励磁涌流产生的原因和怎样采取措施抑制励磁涌流进行分析和探讨是很有必要的。
当变压器正常运行时， 励磁电流一般不超过额定电流的 2～10％，不会影响变压器差动保护的工作性能。 当变压器发生外部故障时，由于端电压严重下降，励磁电流必定减小，它产生的影响就更小，也不会引起变压器差动保护误动作。 但当变压器在空载合闸或外部故障切除后恢复供电时的暂态过励磁电流，其值一般达到额定电流的数倍甚至 10 倍以上，而且持续时间较长。 这样大的暂态励磁电流通常被称为励磁涌流，由于这种涌流对差动接线的继电器而言，表现为与内部故障时的短路电流相似，其数值非常大，当它流入差动回路时，差动保护会误以为发生了变压器内部短路故障而跳闸，出现误动。 因此对于保护装置而言，必须要正确的识别励磁涌流，制动继电器；同时对短路电流又能正确反应，可靠动作。
单相变压器励磁涌流的特点是波形偏向于时间轴一侧，并且出现间断。涌流越大，间断角越小。含有大量的高次谐波，并且以二次谐波为主。间断角越小，二次谐波也越小。含有大量的非周期分量，间断角越小，非周期分量越大。励磁涌流是否产生以及产生的大小与合闸角有关。
4. 研究方案
本课题将查阅并翻译相关资料，学习国内外与本课题相关研究成果，学习变压器差动保护原理，利用系统分析励磁涌流的特点，与变压器内部短路电流的区别，从而得到鉴别励磁涌流防止差动保护误动的方法，同时利用软件（MATLAB、VISIO等软件）进行相关的仿真。
5. 工作计划
在第一周查阅资料并翻译相关文献，初步掌握国内外与变压器励磁涌流相关的研究成果，归纳相关论文。于第二周翻译外文资料并熟悉本课题的核心文体，随后完成开题报告初稿；随后翻阅资料并编写论文第一章《绪论》。在第四周认真看书并学习变压器差动保护知识，摘抄与本课题相关的知识，以便日后撰写毕业论文。第五周编写第二章《变压器保护原理》。第六、七周学习有关判据的建立依据和分析并编写第三章《励磁涌流的影响》。完成上述任务后，在第八周利用matlab软件进行相关仿真研究，分析变压器励磁涌流与各个因素的关系。随后认真编写第四章《仿真研究和分析》。第十周开始编写第五章《结论》，完成论文初稿，并对论文进行润色修改。第十一周根据指导教师反馈意见修改论文。最后在第十二周资料整理，评阅教师评阅；准备答辩。
