配电变压器中性点零序电流保护研究

为了弥补变压器高压侧相过流保护不能完全保护低压系统非金属接地故障问题,合理配置重要配电变压器的零序电流保护功能,分析了低压单相接地故障对高、低压侧系统的影响,零序电流保护的配置及零序电流保护整定方法,比较中性点零序电流互感器的安装位置,确定了合理的零序电流保护配置方案。以某国际项目为例,使用ETAP软件完成了低压系统零序电流保护,并通过TCC保护配合曲线说明变压器中性点零序电流互感器保护的必要性。推荐在高压侧过流保护不能够有效的保护变压器低压侧套管时,在配电变压器中性点设零序电流保护。     

某广播电视转播站防雷改造措施研究

针对10kV特殊配电线路直击雷防护存在的普遍缺陷,结合湖北某广播电视转播站现有防雷措施,分析得出该转播站防雷措施中存在线路绝缘配合不合理,杆塔和发射塔接地电阻超标,配电变压器低压侧未安装避雷器等问题和缺陷;提出装设可调式过电压保护装置,对杆塔和发射塔接地进行冲击优化,变压器低压侧经避雷器接地等改造措施;并采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP对线路加装可调式过电压保护间隙防雷效果进行仿真验证,结果表明上述改造针对转播站特殊10kV线路有很好的防雷效果,并适用于其他类似转播站的防雷保护。     

从加强主保护简化后备保护论变压器微机型继电保护装置

从加强主保护、简化后备保护的观点出发,论述了变压器的比率制动差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题,指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全、可靠的基础上,提出了因电流互感器饱和与区外故障切除的暂态误差导致差动保护误动的具体措施。指出220kV电压等级以下的变压器可不装设零序差动保护,330kV和500kV自耦变压器可将零序差动保护作为接地故障主保护的辅助保护。在加强主保护的基础上,提出了简化后备保护的具体措施,着重讨论了各侧的短路后备保护、接地保护和各时间段的保护跳闸,以及地区小电源、并列运行变压器的后备保护配置、中性点间隙接地保护等问题。     

从加强主保护简化后备保护论变压器微机型继电保护装置

从加强主保护、简化后备保护的观点出发，论述了变压器的比率制动差动保护、标积制动差动保护、零序差动保护等主保护在使用中应注意的技术问题，指出差动保护灵敏度和快速性的提高必须建立在安全、可靠的基础上，提出了因电流互感器饱和与区外故障切除的暂态误差导致差动保护误动的具体措施。指出220 kV电压等级以下的变压器可不装设零序差动保护，330 kV和500 kV自耦变压器可将零序差动保护作为接地故障主保护的辅助保护。在加强主保护的基础上，提出了简化后备保护的具体措施，着重讨论了各侧的短路后备保护、接地保护和各时间段的保护跳闸，以及地区小电源、并列运行变压器的后备保护配置、中性点间隙接地保护等问题。     

220kV变压器低压侧异相两点接地分析

220 kV变压器低压侧异相两点同时接地事故较为少见,而不同接地点中一点在变压器差动保护范围外、一点在差动保护范围内并引起变压器差动保护动作跳闸的事例更为少见也更加容易造成误判。对220kV电网中的一起典型事故做了详细分析,借助故障数据描述了事故时的故障现象,指出了对于此类故障的分析思路,对变压器低压侧复杂事故的分析和判断具有指导意义和参考价值。     

220 kV变压器低压侧异相两点接地分析

220 kV变压器低压侧异相两点同时接地事故较为少见,而不同接地点中一点在变压器差动保护范围外、一点在差动保护范围内并引起变压器差动保护动作跳闸的事例更为少见也更加容易造成误判.对220 kV电网中的一起典型事故做了详细分析,借助故障数据描述了事故时的故障现象,指出了对于此类故障的分析思路,对变压器低压侧复杂事故的分析和判断具有指导意义和参考价值.     

大型抽水蓄能电站10/0.4kV厂用变压器低压侧单相接地保护配置

针对大型抽水蓄能电站10/0.4 kV厂用变压器远离配电装置的特点,提出了利用变压器高压侧过流保护兼做低压侧单相接地故障时的保护.根据抽水蓄能电站厂用电接线和D,Yn11变压器的特点,建立一个单电源电力系统模型,假定变压器低压侧a相发生接地故障,利用对称分量法求得高压侧各相的短路电流表达式.根据实际工程中应用的变压器容量以及变压器与配电装置的距离,对变压器高压侧过流保护的灵敏度进行计算,灵敏度系数大于1.5,满足规范DL/T5177-2003的要求.最后根据计算结果,对距离配电装置4 km以内的2000 kV·A及以下变压器低压侧单相接地故障的保护配置作出了建议.     

特高压换流站站用电系统保护配置及定值配合研究

淮安换流站示范工程中,500 kV/10 kV站用变压器直挂500 kV母线,特殊的站用电系统接线及两级降压方式给站用变压器保护的配置及电流互感器选型带来一些问题。通过研究淮安换流站站用变压器保护定值整定应用算例,对短路电流计算、定值整定方法、各级时限配合关系进行探讨,针对500 kV/10 kV站用变压器低压侧电缆段出现短路故障且短路电流较小时提高灵敏度的问题,提出高压侧断路器配置失灵和小失灵保护的双套保护技术方案。该方案在分析高低压侧短路故障电流差异较大基础上,接入小变比电流互感器次级绕组,当低压侧故障电流较小时,小变比的失灵保护装置灵敏度较高,可实现故障的最小化隔离。     

变压器△侧小电阻接地方式对差动保护的影响

变压器△侧引线经小电阻接地系统在本侧区外接地故障时,传统差动保护会因差电流而误动.对比了差动保护△侧消零和差动启动定值按躲过接地故障最大零序电流两种解决方案,并分析了△侧消零对△侧电压等级为10～35kV的变压器差动保护灵敏度的影响.     

降压变压器保护的配置兼断路器保护

为确保变压器的安全和电力系统的稳定,文章讨论了降压变压器保护的配置,强化主保护,简化近后备保护,加强低（中）压侧远后备保护。文章还讨论了部分保护继电器。配电低压继路。特别是10kV线路故障。由于保护拒动或断路器失灵而造成严重后果的教训要求我们必须重视变压器针对低压侧的远后备保护,必须重视和完善配网的继电保护,说明了开发断路器保护的必要性,并对断路器保护应具备的功能提出几点建议。     

关于110kV主变后备保护动作分析和整定计算的探索

在装有两台并列运行三圈变压器的变电站,如主变10 kV(或35 kV)侧保护CT至本侧母线处发生短路故障,故障变压器低压侧开关(或中压侧开关)跳闸后不能切除故障,或故障变压器低压侧开关(或中压侧开关)拒动不能隔离故障,将会造成全站失压.为此提出在主变10kV(或35kV)侧后备保护中设置一段方向由本侧母线指向变压器的复...     

10kV站用变压器差动保护动作分析与处理

针对±800 kV侨乡换流站10 kV站用变压器投入过程中差动保护误动作的情况,结合现场录波图,通过计算和分析,得出导致变压器保护误动作的主要原因是保护整定中所选择的变压器联结组别与实际不符、保护装置采样精度不足。采取了以过流保护替代差动保护作为主保护、根据变压器实际联结方式重新进行保护整定等措施后,站用变压器成功投运。依据标准和规范提出建议:电压在10 kV及以下、容量在10 MVA及以下的变压器可采用电流速断保护;如需配置差动保护,应综合考虑最大短路电流和电流互感器变比。     

基于台区变压器二次侧电压变化的配电网故障区段定位

随着配电网精品台区的建设,越来越多的监测装置向台区低压侧延伸,为配电网的故障定位提供了新的思路。提出了一种基于台区变压器二次侧电压变化的配电网故障区段定位方法。分析了配电网发生故障后的台区变压器侧的电压变化规律,利用故障路径与非故障路径下监测点三相电压幅值变化差异辨识故障区段。通过采用改进的最近邻聚类法,在电压监测集合中辨识出距离故障不同位置的监测点集,能够对监测信息进行快速的分区。该方法不需要10 kV线路的监测数据,仅需要配电台区10 kV/0.4 kV变压器低压侧电压幅值变化信息,监测采集装置安装维护方便。通过大量仿真表明,该方法能够适应不同中性点的接地方式、故障类型和过渡电阻,具有较强的适用性。     

三绕组变压器低压侧直供负荷对中压配电网技术经济性的影响

现有高、中压网络规模估算模型通常假设高压变电站主变为双绕组变压器,但220 kV变电站主变多为三绕组变压器,其低压侧直供负荷会影响110 kV变电站的布局和规模,为此建立了计及三绕组变压器低压侧直供负荷影响的高、中压网络规模估算模型。在此基础上,针对城市新建区和城市改造区分别分析了220/110/10(20)kV三绕组变压器低压侧直供负荷对220/110/10、220/110/20、220/20 kV方案技术经济性的影响。分析结果表明,对于城市改造区,不考虑主变低压侧负荷直供情况下得到的发展20 kV技术经济性最优结论,在主变低压侧有直供负荷时可能不再成立。     

特高压变压器差动保护现场试验

晋东南特高压交流变电站1 000 kV变压器采用调压变与补偿变共体、主变与调压补偿变相互独立的结构,该变压器的差动保护极性要求特殊,既要满足调压变和补偿变差动保护共用TA的不同极性要求,又要解决正反调压时引起的电流极性改变问题。文章对1 000 kV变压器的调压补偿变进行了差动保护配置,分析了调压补偿变差动保护的TA极性,研究了调压补偿变差动保护的现场试验方法。调压补偿变差动保护现场试验结果表明1 000 kV变压器采用的结构能满足差动保护对TA极性的特殊要求。     

变压器区内故障并联补偿电容器谐波电流对差动保护的影响

某220kV降压变压器在低压侧差动保护区内故障时,两套不同制动原理的纵联差动保护出现了不同的动作行为。通过对保护装置故障录波数据的离线分析计算,发现了相间故障时,低压侧并联补偿电容器的自由振荡谐波电流对变压器纵联差动保护的影响原因。分析了故障期间并联补偿电容器的谐波电流产生原因及幅频特性,并提出了对差动保护原理的改进建议。     

Travelling wave pilot protection for LCC-HVDC transmission lines based on electronic transformers’ differential output characteristic

Considering travelling wave’s bandwidth which varies from several kilohertz to hundreds of kilohertz, traditional current and voltage transformers cannot transfer whole bandwidth of travelling wave. However, electronic transformers, including Rogowski coil based electronic current transformer and capacitance divided electronic voltage transformer, have much wider bandwidth (up to 500 kHz) which could transfer almost whole bandwidth of travelling wave without distortion. Besides, secondary side’s output of electronic transformer is the differential signal of primary side. So, the integration circuit can be omitted when using differential travelling wave signal directly in protection principle. Traditional travelling protection for high voltage direct current (HVDC) lines is highly affected by grounding resistance. And the backup protection, such as current differential protection, has long operation time. So the paper proposes a novel travelling wave pilot protection based on the differential output signal of electronic transformers. Differential voltage and current travelling wave have axisymmetric relationship when the fault occurs at forward direction. Conversely, differential voltage and current travelling wave almost overlap when the fault occurs at reverse direction. Considering fault direction identification results of two ends, fault section can be determined. Besides, according to amplitude ratio of fault line and normal line, fault line can be selected correctly. The simulation results in PSCAD/EMTDC prove the correctness, sensitivity and reliability.     

一种特高压3/2接线纵差保护抗电流互感器饱和措施

特高压长线路3/2接线侧母线附近区外故障时2个分电流互感器都有可能饱和,使引入2个电流互感器和电流的相量差动保护遇到了较大困难.提出了一种实用抗电流互感器饱和措施,采用低电压启动判据筛选出可能引起电流互感器饱和的3/2接线侧母线附近的区内和区外故障,然后根据短数据窗电流不饱和的特点,采用适当的定值区分3/2接线侧母线附近区内故障差流和区外故障分布电容电流,从而通过闭锁防止区外故障因饱和误动.该方法已在实验样机中得到应用,并成功地通过保护动模试验.     

1 000kV南阳变电站110kV侧的继电保护配置

1 000kV特高压南阳变电站110kV侧低压无功补偿设备与传统超高压变电站的低压无功补偿设备相比,在设备原理、设备容量、接线方式、保护原理和控制方案方面存在较多的特殊性和创新性。介绍了大容量并联电容器组双桥差保护接线的方案;110kV新型负荷开关的应用使110kV系统的无功设备保护跳闸采用2级出口,失灵保护采用的2级失灵方案;母线死区故障采用特殊跳闸方案;特高压变电站站用变容量相对较小,针对电流互感器（current transformer, CT）配置、继电保护定值整定、系统调试等方面出现的新问题提出了解决方案。鉴于南阳站站用电系统接线方式的特殊性,提出了110 kV站用变差动保护范围的优化方案。     

变压器自适应相间后备保护

降压变压器高压侧过流保护对低压侧区内故障不能保证灵敏度,无法满足作为变压器内部相间短路近后备保护的要求;同样低压侧过流保护在相邻线路末端相间短路时也存在灵敏度不足问题,不能满足作为相邻元件远后备保护的要求。在分析自适应保护特点和变压器后备保护配置的基础上,提出了变压器自适应过流保护方案,它在故障时在线识别系统运行方式和故障类型,实时自动地计算变压器后备保护的整定值,在保证正常工作时不会误动的前提下,又确保了变压器区内、区外故障时作为近后备、远后备保护的灵敏度。文中通过算例证明了该自适应后备保护方案的优越性和可行性。