超高压变压器差动保护的改进

针对超高压自耦变压器的特点,介绍了微机变压器保护中采用的励磁涌流闭锁措施、相位补偿和电流平衡调整,识别电流互感器断线及饱和的原理：     

广州换流站换流变压器差动保护附加闭锁功能浅析

换流变压器网侧绕组出现励磁涌流或过激磁电流时,如果换流变压器保护装置的差动保护逻辑没有被可靠闭锁,该装置可能误动作.文章介绍广州换流站换流变压器保护装置KBCH 130和7UT 513的差动保护动作特性,阐述它们针对励磁涌流和过激磁电流设置的附加闭锁功能;就广州换流站同期装置PSD(Point on Wave Switching Device)运行异常情况下,对一次极1换流变压器充电过程中发生的KBCH 130差动保护动作情况进行分析,基于磁通的变化原理估算涌流最小间断时间,用西门子波形分析软件SIGRA 4.21分析涌流波形间断情况,结果认为KBCH 130设置的间断角定值过大,对应的间断角附加闭锁功能失效而引起此次差动保护误动作.     

一种可靠的变压器差动保护综合实现方案

介绍了一种较为可靠的变压器差动保护综合实现方案。励磁涌流制动采用新型二次谐波制动法,较好地解决了变压器差动保护快速性与可靠性之间的矛盾;采用基于双制动曲线的抗电流互感器(current transformer,CT)饱和措施,区外故障CT饱和后,根据变压器各绕组谐波比确定CT饱和程度,适时采用不同的制动曲线;配置采样值差动保护并与常规差动保护协同合作,保障了保护动作的灵敏性和快速性,使得变压器差动保护整体性能更佳。实时数字仿真实验和动态模拟试验结果表明该方案整体性能优越,投入现场运行后效果良好。     

变压器保护若干问题的探讨

提出在判断出电流变送器（CT）饱和后改变制动特性,当差动动作特性点从制动区转到动作区时,比率差动保护带自适应延时动作等实际应用的解决方案,并通过动模得到验证.最后指出了后备保护存在的一些问题及工程实施中需注意的事项.     

变压器间及其与电流互感器暂态交互作用分析和保护对策

交直流混联复杂电网发生扰动和故障期间,变压器之间及其与电流互感器之间将发生暂态交互作用,这一复杂暂态过程,增加了故障判断的难度,影响到继电保护正确动作。近年来,电网发生不少由于变压器空投导致相邻变压器、发电机和输电线路保护误动的事故,威胁电网安全运行。从原理分析、数字仿真以及动模试验等多个层面围绕变压器励磁涌流、和应涌流以及互感器暂态饱和开展研究,论述变压器之间及其与电流互感器暂态交互作用机理,分析电磁暂态对保护的影响,提出保护的应对措施。并讨论了一种多场景仿真平台,可用于电流互感器选型和事故分析。     

光纤电流互感器对变压器差动保护影响的探讨

光纤电流互感器的应用显著改善了继电保护动作的准确性.光纤电流互感器在变压器差动保护的应用,从根本上解决了电磁感应式电流互感器磁饱和造成的差动保护误动作,并使得励磁涌流的暂态保护可以得到实际应用;最后讨论了光纤电流互感器对变压器差动保护的其他影响.     

基于变压器模型的新型变压器保护原理的研究

针对变压器电流保护多年来一直存在的区分励磁涌流和内部故障电流的难题，该文阐述了基于变压器模型的新型变压器保护方案的基本原理，推导出了基于该原理的两绕组和三绕组变压器的动作方程，提出了变压器保护方案。该方案不受励磁涌流的影响，并且避开了变压器难以得到的内部参数。仿真试验结果表明该方案能够可靠、迅速的切除变压器内部故障。     

大容量SVC对变压器差动保护的影响及解决措施

大容量静止无功补偿器(SVC)已在实际工程中获得应用。理论分析和数字仿真表明,在变压器低压侧发生故障时,SVC设备会向故障点注入大量的3次、5次等奇次谐波电流,含量显著且衰减缓慢。现有变压器差动保护为防止在区外故障电流互感器(TA)饱和、励磁涌流及过激磁等情况下产生的差动电流造成保护误动,通常采用谐波制动方法。大容量SVC设备产生的谐波电流可能造成TA饱和判别元件误判,从而引起差动保护动作速度变慢甚至拒动。为此,应避免在低压侧TA饱和判据中采用3次谐波而改用2次谐波。通过实际工程的RTDS试验数据验证了理论分析的有效性。     

Scott变压器差动保护电流互感器接线方式分析

在自耦变压器(auto-transformer,AT)供电方式变电所改造中,斯科特(Scott)牵引变压器差动保护采用微机保护。根据Scott牵引变压器的电流变换关系,得出了三种差动保护平衡方程。三个方案都能保证差动保护在各种情况下正确动作。基于保护平衡方程结构形式,从励磁涌流对保护影响、保护的灵敏性和微机保护整定方面比较分析了三种电流互感器接线的优劣。适应于当今微机保护要求,方案三在确保正确动作情况下可以分相制动,在保护可靠性、灵敏度方面的性能更优,并推荐采用按相整定定值方式。     

基于磁制动原理的特高压变压器励磁涌流快速识别

针对特高压大容量三相分体变压器差动保护,提出一种基于磁特性的励磁涌流快速识别新方案,该方案充分考虑了特高压变压器端部接长距离输电线路的实际特点,配合自适应数字低通滤波器计算变压器等效瞬时磁阻,有效解决了内部故障时由于变压器模型简化造成的计算误差问题。根据内部故障和励磁涌流时等效瞬时磁阻的不同变化特征,能够在10 ms识别出励磁涌流,同时还考虑了内部故障TA饱和的影响,能够保证在TA严重饱和情况下做出正确判断。该方案识别速度快、可靠性高、整定方便,具有广阔的工程应用前景。实验结果验证了其快速性和可靠性。     

变压器空投导致相邻元件差动保护误动分析及防范措施

现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的发电机、变压器以及线路差动保护误动的事故,严重影响电网的安全稳定运行。结合现场录波数据与数字仿真,考虑励磁涌流、和应涌流以及互感器饱和等影响因素,文中对差动保护误动的原因展开研究,指出励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因。在此基础上提出了投入谐波闭锁判据、改进比率制动特性等防范措施。现场录波数据和仿真试验结果验证了所研究结论的正确性及应对措施的有效性。     

基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据

变压器在空载合闸的过程中,会产生幅值较大的励磁涌流,如不采取相应的闭锁措施,将导致变压器差动保护误动作。针对该问题,提出了一种基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据。该判据首先对差流序列进行符号化处理,根据符号序列中相关模式序列出现的比例,量化表征差流波形的特征,实现对励磁涌流和故障差流的识别。利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了所提判据在各类区内外故障和励磁涌流工况下,以及各类工况伴随电流互感器饱和时的有效性。     

自适应变压器励磁涌流判据研究

基于差流谐波正序分量的变压器励磁涌流判据能够有效识别励磁涌流和内部故障。为了进一步提高差动保护的励磁涌流闭锁可靠性和内部故障动作快速性,分析了变压器端电压及其基波正序分量突变量在励磁涌流和内部故障时的不同特征,由此确定了自适应控制因子Q,并将Q加入到差流谐波正序分量的励磁涌流判据中,进而提出了一种自适应变压器励磁涌流新判据。大量EMTP仿真及动模实验表明：新判据能够在励磁涌流时自动降低涌流制动定值,提高涌流的闭锁可靠性;在内部故障时自动升高涌流制动定值,提高区内故障时保护的动作速度。     

变压器并联与串联和应涌流对差动保护影响的比较研究

通过分析并联和应涌流与串联和应涌流等效电路的异同,结合仿真分析和理论推导,深入比较研究了并联与串联和应涌流的产生过程及其衰减特点;从电力系统规程出发,综合考虑电流互感器饱和、电流互感器参数及运行变压器负荷等多个因素,进一步比较研究了并联和应涌流与串联和应涌流对变压器差动保护的影响.研究表明:串联和应涌流出现的时间较晚,所达到的幅值较小,衰减速度明显快于并联和应涌流;和应涌流造成电流互感器饱和时,差动保护差流的间断角会消失,但二次谐波含量仍很高;在运行变压器带负荷情况下,差动保护的制动电流较大,而和应涌流减小,差动保护不易误动.     

万家寨水电厂主变保护动作分析

分析了万家寨水电站主变保护的动作原因,提出了避免保护动作的一些预防措施和建议。     

基于GRNN神经网络的变压器励磁涌流识别方法

为了提高变压器差动保护识别励磁涌流与内部故障电流的能力,提出一种基于广义回归神经网络(GRNN)的变压器励磁涌流识别方法。首先通过全波傅里叶算法求得差动电流的特征量作为训练样本,然后利用交叉验证法寻找出GRNN神经网络的扩展常数spread的最优值,同时也计算出训练样本的最佳输入、输出值。由这些参数构建出识别励磁涌流的神经网络,仿真结果表明:GRNN神经网络收敛性好,运算速度快,并且预测输出精度非常高,能准确、有效、快速的识别出励磁涌流与内部故障电流。     

变压器励磁涌流的特性分析及应用

由于变压器励磁涌流的存在,使得变压器差动保护有别于其他主设备及线路的差动保护。在现场工作的许多继电保护技术人员往往对变压器励磁涌流的机理概念模糊,造成其定值整定缺乏理论指导,往往凭经验给定。分析了变压器励磁涌流产生的机理,并给出了简洁明了的计算方法。     

变压器外部故障切除后差动保护误动的机理分析

由于变压器铁心在暂态过程中存在非线性,在实际运行中,变压器保护有时会出现难以解释的误动作。正确分析这些误动原因,对提高变压器保护的运行水平,促进保护生产厂家研制更高性能的产品,都有积极作用。文中通过建立一个基于二阶等效电路的变压器模型,分析了变压器带负荷合闸,尤其在外部故障切除后电压恢复的过程中,变压器差动保护误动的原因。指出：由于负荷支路的存在,导致在暂态过程中通过铁心的磁通可能存在2个具有不同符号和时间常数的衰减直流分量,衰减较慢的磁通在另一磁通充分衰减后仍可能保持较高的数值,导致变压器铁心严重饱和,相应地涌流特征消失,任何利用涌流波形特征进行判别的差动保护均存在误动的可能性。这项工作对变压器保护理论是一种有益的补充。