卞 楠，田行軍，劉 洋，高 博，祝啟飛

(1．朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司 肅寧分公司，河北 滄州 062350;2．石家莊鐵道大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北 石家莊 050043)

0 引言

在重載貨運專線中，V/x型牽引變壓器是牽引供電系統(tǒng)極其重要的電氣設(shè)備，若其初期微小的內(nèi)部匝間短路得不到控制，極易演變成災(zāi)難性事故，如變壓器爆炸和列車停運等，因而要求牽引變壓器差動保護必須具備快速、準(zhǔn)確識別匝間短路的能力。工程經(jīng)驗表明，勵磁涌流是影響變壓器差動保護可靠性的主要電氣量。變壓器空載合閘時產(chǎn)生的勵磁涌流是典型的沖擊性大電流，由于其與匝間短路電流有相近的幅值和變化率特征，因而常用的時域識別算法很難將勵磁涌流躲避。若差動保護不能高效避開勵磁涌流，又將造成牽引變壓器相關(guān)開關(guān)設(shè)備不必要的數(shù)次連續(xù)合閘充電，并嚴(yán)重影響它們的服務(wù)壽命。再者，牽引變壓器空載合閘于輕微匝間短路時，勵磁涌流和短路電流將同時產(chǎn)生并疊加在一起，造成此故障行為很難準(zhǔn)確判斷。因此，通過高效躲避勵磁涌流方法來實現(xiàn)匝間短路的快速準(zhǔn)確識別，是牽引變壓器差動保護的關(guān)鍵。

在工程應(yīng)用上，V/x型牽引變壓器差動保護的核心算法是二次諧波識別原理。然而，新材料和新技術(shù)的應(yīng)用帶來的變壓器磁飽和點降低和線路補償電容諧振，嚴(yán)重弱化了勵磁涌流的二次諧波含量，并增加了差動保護對匝間工作狀態(tài)的誤判率，因而急需找到適合現(xiàn)用變壓器特點的匝間短路識別方法。為可靠識別電力變壓器勵磁涌流和匝間短路電流，國內(nèi)外學(xué)者提出了基于模型和基于波形特征的兩類新方法?；谀Ｐ偷牟顒颖Ｗo方法有磁鏈增量保護法［1］、磁阻阻抗特征法［2］、等值電路參數(shù)法［3］、磁通對稱特性法［4］、組合回路平衡方程和勵磁電感法［5］等。目前這類方法受測量技術(shù)所限而難以應(yīng)用?；诓ㄐ翁卣鞯姆椒ㄊ菍Χ沃C波法的發(fā)展，如波形時域分布特征法［6］、標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格曲線法［7］、小波分析法［8-11］、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法［12-14］、相關(guān)分析法［15-17］、正弦波畸變特征法［18］、電壓電流波形結(jié)合法［19］、分形維數(shù)法［20］、基波幅值法［21］和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)法［22］等。此類方法的優(yōu)點是概念清楚，但其受到變壓器結(jié)構(gòu)與材料的影響。

作為三相到二相變換的牽引變壓器，其差動電流的序分量和諧波含量與電力變壓器有較大差別。針對牽引變壓器的差動保護改進方法，相關(guān)文獻多為模型法，如文獻［23］提出的非飽和區(qū)等效瞬時電感法，文獻［24］提出組合繞組電阻和漏感參數(shù)辨識法和文獻［25］提出的變壓器結(jié)構(gòu)模型法等。同樣，這些識別方法受到電氣測量限制而無法在工程上應(yīng)用。相比而言，方便電氣測量的電力變壓器波形特征識別法更有參考價值，結(jié)合差動電流波形特點對其作進一步的完善，是提高牽引變壓器差動保護性能的一條思路。

近年來，Huang et al提出了一種基于經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)的信號處理方法，基函數(shù)直接根據(jù)信號本身的特征尺度產(chǎn)生，對于處理非線性和非平穩(wěn)信號有清晰的物理意義，已在軸承故障診斷［26］和風(fēng)電功率預(yù)測［27］等工程領(lǐng)域得以應(yīng)用。這里以V/x型牽引變壓器差動電流為研究對象，在闡明勵磁涌流產(chǎn)生機理的基礎(chǔ)上，提出了一種組合EMD和能量權(quán)重的多尺度能量熵識別方法。該方法首先利用EMD將差動電流信號分解為多特征時間尺度下的若干固有模態(tài)函數(shù)(IMF)分量，各IMF反映信號中一種特有頻率信息，為信號特征的提取創(chuàng)造條件;然后計算差動電流信號和各IMF分量在單工頻周期內(nèi)的能量權(quán)重;再以能量權(quán)重為基礎(chǔ)構(gòu)建對差動電流信息變化規(guī)律敏感的多尺度能量熵，并將該熵值作為反映匝間工作狀態(tài)的特征矢量。實驗案例證實，新方法不僅能快速準(zhǔn)確識別出牽引變壓器匝間短路，而且原理清晰、模式空間劃分簡單。

1 V/x型牽引變壓器的差動電流信號獲取及勵磁涌流

1．1 差動電流信號獲取

在重載貨運專線的牽引供電系統(tǒng)中，V/x型牽引變壓器實際是兩臺三繞組單相變壓器通過V型連接而形成的V/x接線變壓器組，其差動電流信號獲取方案如圖1所示。

V/x型牽引變壓器具有容量利用率高(理論值100%)、兩繞組可單配、易于制造和維護等眾多優(yōu)點，已在國內(nèi)朔黃、大秦等貨運專線上廣泛應(yīng)用。為提高牽引供電系統(tǒng)的運行安全，V/x型牽引變壓器采用固定、冷備用方式。另外，為增加供電距離和減少電能損失，V/x型牽引變壓器的饋電是通過架空接觸網(wǎng)(可視為負(fù)饋線)和正饋線共同完成的，而軌道電動車輛是從架空接觸網(wǎng)和走行鋼軌之間取電，因此車輛受電弓的接入電壓只有兩個饋線電壓的一半。

在圖1中，假定V/x型牽引變壓器高壓側(cè)和牽引側(cè)匝數(shù)比KT=W1/W2，且高壓側(cè)和牽引側(cè)的電流互感器變比分別為Ki1、Ki2，則根據(jù)安匝平衡原理、各線路電流的規(guī)定指向和各電流互感器的變比，可得V/x型牽引變壓器的差動電流平衡方程為

圖1 V/x型牽引變壓器的差動電流信號獲取方案

式中，IA'、IB'、IC'分別為牽引變壓器高壓側(cè)互感器的輸出電流;IMt、IMf、ITt和 ITf分別為上行接觸網(wǎng)電流、上行饋線電流、下行接觸網(wǎng)電流和下行饋線電流;Iα'、Iβ'分別為上行、下行低壓側(cè)互感器的輸出電流，且 Iα'=IMt－IMf、Iβ'=ITt－ITf。

假如ΔIA、ΔIB、ΔIC為牽引變壓器三相差動電流信號(差動保護系統(tǒng)承擔(dān)計算任務(wù))，則由式(1)可得

1．2 勵磁涌流的非線性產(chǎn)生機理

鐵芯的勵磁飽和特性是變壓器勵磁涌流產(chǎn)生的根本原因。牽引變壓器磁性材料的磁化曲線具有典型的非線性飽和特性，這說明變壓器在一定的電壓下的勵磁電流波形既與磁芯的磁通密度Bm有關(guān)，又與鐵芯的飽和程度有關(guān)。當(dāng)Bm＜Bs(飽和磁密)時，磁路處于不飽和狀態(tài)，且此時勵磁電流i與磁通Φ成線性關(guān)系;但當(dāng)Bm＞Bs時，磁路開始飽和，且i比Φ增加得快，即勵磁電流i與磁通Φ變成非線性關(guān)系。另外，當(dāng)鐵芯勵磁飽和時，勵磁電流波形畸變成尖頂波，并伴有間斷角，且鐵芯飽和越深，勵磁電流的波形畸變越明顯。

2 特征量提取算法及故障識別判據(jù)

2．1 特征量提取算法

V/x型牽引變壓器的差動電流信號是典型的非線性動態(tài)信號，且勵磁涌流和匝間短路電流的產(chǎn)生機理不同，因而適宜選用對頻率分量分布非常敏感的多尺度能量熵識別算法。該算法由經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)、能量權(quán)重和信息熵3個基本原理組成，下面對各組成原理分別進行闡述。

圖2 EMD分解算法的流程圖

2．1．1 EMD分解原理

EMD算法是近年來發(fā)展起來的一種信號分析方法，可同時將復(fù)雜信號逐級分解成一組具有不同時間尺度或頻率波動的分量和一個趨勢項分量，這些分量是具有不同特征尺度的窄帶平穩(wěn)數(shù)據(jù)序列，稱為固有模態(tài)函數(shù)(IMF)。顯然，EMD算法的本質(zhì)是根據(jù)數(shù)據(jù)序列的特征時間尺度來提取固有波動模式，然后分解數(shù)據(jù)序列。然而針對復(fù)雜動態(tài)信號的處理，EMD分解需滿足兩個條件:①在整個數(shù)據(jù)序列中，極值點個數(shù)和過零點個數(shù)必須相等或最多差1;②在任一時間點上，信號的局部極大值點形成的上包絡(luò)線和局部極小值點形成的下包絡(luò)線的均值為零。圖2是針對一個實際復(fù)雜信號x(t)的EMD分解流程圖。

根據(jù)EMD分解結(jié)果，復(fù)雜信號x(t)最終分解成n個IMF分量和1個殘余量(趨勢量)rn(t)，即信號x(t)可表示為

2．1．2 能量權(quán)重原理

當(dāng)牽引變壓器空載合閘和發(fā)生匝間短路時，差動電流信號將發(fā)生重大變化，突出表現(xiàn)在信號能量的變化隨時間和頻率的分布而改變，且每個頻率分量的能量蘊含豐富的特征信息，即具有良好的時變特性和頻率特性。因此，通過分析V/x型牽引變壓器在不同運行狀態(tài)下的差動電流信號，可得到勵磁涌流和匝間短路電流的本質(zhì)特征。EMD原理表明，具有不同時間和頻率尺度下的IMF分量，實質(zhì)是一組局部瞬間頻率從高到低排列的窄帶平穩(wěn)序列，因而根據(jù)差動電流信號在不同尺度和頻率下的IMF能量特征可準(zhǔn)確識別牽引變壓器匝間的工作狀態(tài)。

為更好表征差動電流信號在不同頻率下的能量特征，引出能量權(quán)重概念。為方便數(shù)據(jù)處理，能量權(quán)重的定義為:在工頻周期內(nèi)，用統(tǒng)計學(xué)方法來描述各IMF能量與差動電流信號能量比值的算數(shù)平方根。若單相差動電流信號經(jīng)過EMD處理后有k個IMF分量(含余量)，即有k個多尺度分量，并假定某一分量ci(t)在第n個工頻周期內(nèi)的能量權(quán)重為λci(n)，則λci(n)為

式中，id(n)為差動電流信號;Erms［ci］、Erms［id］分別是IMF分量ci(t)和差動電流信號的能量參數(shù);Len為工頻周期內(nèi)的數(shù)據(jù)點數(shù)，由工頻周期和采樣率確定。

由式(4)可知:在第n個周期內(nèi)，單個IMF能量權(quán)重刻畫的是該分量與差動電流信號的關(guān)聯(lián)度，即其代表在某一尺度下所含有的特征信息;整個IMF能量權(quán)重則刻畫差動電流信號在多個不同特征尺度下蘊

含的全部特征信息。因此，在工頻周期內(nèi)，利用能量權(quán)重原理可建立變壓器差動電流信號與各頻率分量之間的函數(shù)關(guān)系，這奠定了差動電流特征的進一步量化的基礎(chǔ)。

2．1．3 信息熵原理

在故障診斷中，選擇最能反映故障本質(zhì)特征的參量非常重要。勵磁涌流波形嚴(yán)重畸變，而匝間短路電流波形總體保持基頻正弦波，顯然它們在IMF分量上具有不同的能量權(quán)重。為更好表征牽引變壓器差動電流的特征信息，引入信息論中的“熵”來刻畫差動電流的平均信息量大小。針對復(fù)雜信號的信息處理，熵不僅可提取原始信號潛在的、動態(tài)的有用信息，而且熵值是衡量復(fù)雜信號變化平均不確定性和復(fù)雜性的高效工具。Shannon信息熵F(p)的定義為

2．2 特征量構(gòu)造和故障識別判據(jù)

2．2．1 特征量構(gòu)造

前述分析得知，牽引變壓器差動電流信號在工頻周期內(nèi)經(jīng)EMD分解后，可利用多尺度IMF分量描述其變化信息。此外，若將每一個時間尺度定義為一個信源，則該時間尺度下的IMF分量可視為一個信源發(fā)出的信息。這樣，利用EMD、能量權(quán)重和Shannon信息熵構(gòu)成的IMF能量熵，能夠靈敏地反映牽引變壓器匝間運行狀態(tài)信息的微弱變化。

假定在第n個工頻周期內(nèi)，牽引變壓器差動電流信號經(jīng)EMD分解后有k個多尺度分量(含余量)，則差動電流信號的總能量權(quán)重為

對λci(n)進行歸一化處理后，得到，即

為此，第n個工頻周期內(nèi)，牽引變壓器差動電流信號的多尺度能量熵特征矢量J(n)可構(gòu)造為

由式(8)可知，變壓器匝間短路電流的特征矢量J(n)較小，而勵磁涌流的J(n)較大。

2．2．2 故障識別判據(jù)

牽引變壓器運行正?；蛳渫夤收蠒r，由于其三相差動電流滿足平衡條件，其電流信號的理論值均為0，因此牽引變壓器匝間短路的識別方法只需關(guān)注以下3種特殊運行工況:(1)牽引變壓器空載合閘;(2)牽引變壓器運行中發(fā)生匝間短路;(3)牽引變壓器空載合閘于匝間短路。

在第n次工頻周期內(nèi)，假定JA(n)、JB(n)和JC(n)分別是牽引變壓器三相差動電流信號的多尺度能量熵特征矢量，且假定Jset為任意工頻周期的整定值(閾值)，則故障識別組合判據(jù)可構(gòu)造如下。

工況1:若三相特征矢量均滿足條件JPh(n)＞Jset(Ph=A，B，C)，則判定牽引變壓器處于空載合閘狀態(tài)，即此時的大電流為勵磁涌流。

工況2:若三相特征矢量均滿足條件JPh(n)＜Jset，則判定牽引變壓器在運行中發(fā)生匝間短路。

工況3:若一相特征矢量滿足條件JPh(n)＞Jset，而另外兩相滿足條件JPh(n)＜Jset，則判定牽引變壓器空載合閘于匝間短路。

根據(jù)上述特征提取方法的分析，基于多尺度能量熵特征的牽引變壓器匝間短路的識別過程可歸納如下。

步驟1:輸入一個工頻周期的三相差動電流信號，并確定一些基礎(chǔ)參數(shù)。

步驟2:判斷各相差動電流信號的幅值是否滿足計算條件。若不滿足，輸入下一組三相差動電流信號;若滿足轉(zhuǎn)入步驟3。

步驟3:計算各相多尺度能量熵值。

步驟4:診斷牽引變壓器匝間的工作狀態(tài)。若診斷結(jié)果為匝間短路(工況2和3)，差動保護將發(fā)出跳閘信號;若診斷結(jié)果為空載合閘狀態(tài)(工況1)，差動保護將自動轉(zhuǎn)入下一組數(shù)據(jù)的計算和診斷。

下面利用西門子公司提供的實測牽引變壓器試驗數(shù)據(jù)，來檢驗基于新方法的診斷效果和靈敏性。

2．3 試驗數(shù)據(jù)分析

2．3．1 空載合閘時的勵磁涌流

圖3是牽引變壓器空載合閘時的三相差動電流信號波形和能量熵特征矢量J(n)的變化曲線(工頻周期取20 ms，電流互感器的變比為1 000∶1)。

圖3 牽引變壓器空載合閘時的勵磁涌流

由圖3可知，牽引變壓器空載合閘后的前0．2 s內(nèi)，其三相差動電流波形及特征矢量具有如下特點:①差動電流波形畸變成明顯的尖頂波，且涌流形式多樣;②能量熵特征矢量J(n)在各個周期內(nèi)均較大，最小的JC(9)=1．40;③能量熵特征矢量J(n)均在1．40～1．78之間波動，顯示出良好的收斂特性。

2．3．2 運行期間發(fā)生匝間短路

圖4是牽引變壓器在正常運行期間C相發(fā)生匝間短路時的三相差動電流信號波形和能量熵特征矢量J(n)變化曲線。

由圖4可知，運行中的牽引變壓器發(fā)生匝間短路后的前0．2 s內(nèi)，其三相差動電流波形及特征矢量具有如下特點:①差動電流波形總體保持基頻正弦波形態(tài)，且短路相與非短路A相差動電流幅值幾乎等同;②能量熵特征矢量J(n)在各個周期內(nèi)均很小，幾乎等于0;③三相能量熵特征矢量J(n)均在0～0．08之間波動，顯示出良好的收斂特性。

圖4 牽引變壓器運行中發(fā)生匝間短路

2．3．3 空載合閘于匝間短路

圖5是牽引變壓器空載合閘于C相發(fā)生匝間短路時的三相差動電流信號波形和能量熵特征矢量變化曲線。

圖5 牽引變壓器空載合閘于匝間短路

圖5表明，當(dāng)牽引變壓器空載合閘于C相發(fā)生匝間短路后的前0．2 s內(nèi)，其三相差動電流波形及特征矢量具有如下特點:①勵磁涌流和匝間短路電流同時產(chǎn)生、相互伴隨，且短路相與一個非短路相都有較大的差動電流;②特征矢量呈現(xiàn)“一大兩小”規(guī)律;③特征矢量都具有良好收斂特性基礎(chǔ)上的小幅度衰減。

下面利用實時仿真實驗系統(tǒng)產(chǎn)生大量的運行工況案例來進一步驗證新方法的診斷效果。

3 實時仿真實驗與分析

3．1 實時仿真實驗

考慮到實驗室典型實測不足和供電容量限制，利用實時仿真平臺RT-LAB搭建了一個驗證牽引變壓器匝間短路識別機理的實驗系統(tǒng)，并通過數(shù)字仿真產(chǎn)生待診斷的樣本來驗證新識別算法的有效性。圖6是牽引供電實時仿真系統(tǒng)，其中A區(qū)是牽引供電系統(tǒng)模型，B區(qū)是信息處理環(huán)節(jié)，C區(qū)是牽引供電系統(tǒng)數(shù)字仿真模型。

在A區(qū)中，牽引變壓器的主要容量參數(shù):額定容量為2×31．5 MVA;高壓側(cè)額定電壓為220 kV;牽引側(cè)接觸網(wǎng)與走形鋼軌之間的額定電壓為25 kV;其它參數(shù)采用默認(rèn)值。在C區(qū)中，軌道車輛的等效阻抗為1．5Ω;牽引供電回路單位長度的等效阻抗為0．019 2Ω/km;高壓側(cè)、牽引側(cè)電流互感器變比分別為1 000∶1和125∶1，計算系統(tǒng)模型的固定步長為0．1 ms，且采樣速度為10 ksa/s。在B區(qū)所示的信息處理環(huán)節(jié)，RT-LAB上位機的作用是供電系統(tǒng)建模、算法設(shè)計以及編譯，并將編譯結(jié)果下傳到目標(biāo)機;運行環(huán)境為實時操作系統(tǒng)的目標(biāo)機，其作用是利用編譯后的供電模型生成信號波形數(shù)據(jù)和待診斷樣本的識別，并將針對診斷結(jié)果實時上傳到RT-LAB目標(biāo)機。

圖6 牽引供電實時仿真系統(tǒng)

3．2 多種組合下的實驗數(shù)據(jù)分析

3．2．1 空載合閘時的勵磁涌流

通過改變合閘角和剩磁，得到多種組合狀態(tài)下牽引變壓器三相差動電流信號案例。提取其前5個周期進行能量熵特征提取，獲得的特征值分布列入表1。

表1 空載合閘時勵磁涌流的能量熵特征分布

由表1可知，牽引變壓器空載合閘時，三相差動電流信號的能量熵特征矢量J(n)具有如下典型特征:①三相特征矢量均較大，其中最小的JB(5)=1．34，最大的JA(1)=7．41;②各單相特征矢量均有良好的收斂性，(JA(n)∈［1．40，7．41］，JB(n)∈［1．34，4．18］和JC(n)∈［1．37，2．31］);③暫態(tài)過程中，各相特征矢量的變動較小。

3．2．2 運行期間發(fā)生匝間短路

以C相2．5%的線圈出現(xiàn)匝數(shù)短路為例，表2給出了牽引變壓器在運行中發(fā)生匝間短路時的三相差動電流信號的能量熵特征矢量分布。

表2 運行中發(fā)生匝間短路的能量熵特征分布

由表2可知，牽引變壓器運行期間發(fā)生匝間短路時，三相差動電流信號的能量熵特征矢量J(n)具有如下典型特點:①三相特征矢量都很小，其中最大的JB(5)=0．18;②一個非短路相的最小，幾乎為0;③各相特征矢量在暫態(tài)過程中均具有良好的收斂特性和穩(wěn)定特性。

3．2．3 空載合閘于匝間短路

以C相2．5%的線圈出現(xiàn)匝數(shù)短路為例，表3給出了牽引變壓器空載合閘于匝間短路時三相差動電流信號的能量熵特征矢量分布。

表3 空載合閘于匝間短路的能量熵特征分布

由表3可推斷出，該工況的能量熵特征矢量J(n)具有如下顯著特點:①各相特征矢量均具有良好的收斂性;②一相特征值較大，另外兩相的特征值較小;③較大特征值下界與較大特征值上界之間存在明顯的空間距離。

綜合試驗數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)得知，上述3種特殊運行工況的能量熵特征矢量呈現(xiàn)不同的特點;若各相特征值設(shè)定合理，新識別方法能準(zhǔn)確判斷出特殊運行工況類型。

3．3 綜合分析與定值整定

綜合分析得知，牽引變壓器匝間短路后的前5個周期內(nèi)，多尺度能量熵特征矢量表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定特性。因此，為提高識別匝間短路的速度，選用第1個周期的特征值進行定值整定。

牽引變壓器空載合閘時的三相能量熵特征矢量均滿足J(1)≥1．42;運行中發(fā)生匝間短路時的三相能量熵特征矢量均滿足J(1)≤0．17;空載合閘于匝間短路時的一相能量熵特征值J(1)≥1．33，而另外兩相特征矢量J(n)≤0．50，因而基于多尺度能量熵特征的定值整定范圍為0．83(1．33－0．50=0．83)。若選擇20%的整定裕度，即理論上的各相能量熵整定值Jset∈［0．67，1．16］，則基于多尺度能量熵特征的牽引變壓器匝間短路識別算法能高效判別出其匝間工作狀態(tài)。實時仿真案例證實，該整定值也適合現(xiàn)用其它容量的V/x型牽引變壓器。

3．4 與現(xiàn)用保護算法對比

V/x牽引變壓器差動保護原理在工程上均采用二次諧波識別原理，且采用單相制動方式。利用二次諧波識別算法對上述3種運行工況的案例進行處理后，得到從第1～5個周期的三相差動電流信號的整定范圍，如表4所示。

表4 二次諧波識別算法的整定范圍

由表4可知。二次諧波識別算法在各個工頻周期整定范圍的平均值約為0．06，只是多尺度能量熵識別算法整定范圍的1/20。這揭示二次諧波識別算法在工程應(yīng)用上難以整定的原因，同時也反映了差動電流信號的二次諧波特征的不穩(wěn)定。

4 結(jié)論

根據(jù)V/x型牽引變壓器空載合閘時其涌流蘊含豐富的頻率分量，而匝間短路電流總體保持基頻正弦波的特點，以三相差動電流信號為研究對象，通過組合EMD原理和能量權(quán)重原理構(gòu)建了不同時間尺度下的能量熵特征，并將熵值作為識別勵磁涌流和匝間短路電流的特征矢量。牽引變壓器三相差動電流信號的多尺度能量熵特征矢量能準(zhǔn)確反映匝間的工作狀態(tài)，若三相能量熵特征矢量均很大，說明牽引變壓器處于正常的空載合閘狀態(tài);三相特征矢量均很小，說明牽引變壓器在運行中發(fā)生輕微的匝間短路;而三相特征矢量呈現(xiàn)“一大兩小”的現(xiàn)象，說明牽引變壓器空載合閘于匝間短路。

確定合適的EMD分解條件是成功實現(xiàn)新識別算法的基礎(chǔ)。通過實測數(shù)據(jù)和實時仿真數(shù)據(jù)得知，針對牽引變壓器的三相差動電流信號，只要在邊界問題上選用合適的周期延拓方法和終止條件問題上采用Ringing方法，就可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速分解。大量的實驗案例證明，基于多尺度能量熵的識別方法不僅能快速、準(zhǔn)確識別出牽引變壓器輕微的匝間短路，而且具有原理清晰、模式空間劃分簡單的優(yōu)點。