基于数字孪生虚拟漏磁场波形的变压器早期故障保护研究

针对传统变压器差动保护无法反应内部早期故障的不足,该文提出基于非理想绕组变压器数字孪生模型的早期故障保护方案。考虑工程应用中变压器的非理想结构,利用叠加法和分离变量算法,求解绕组空间漏磁场,并建立与实际非理想变压器一致的电路-漏磁场多状态数字孪生模型。以实际变压器等效漏磁通波形与数字孪生变压器模型虚拟波形之间差异作为故障特征量,提出早期故障的保护判据,能识别出1%以下的匝间短路和轻微绕组变形。最后,利用动模试验和仿真分析验证了所提方案的正确性。