变压器接线方式引起保护误动分析

针对一起35kV主变差动保护误动作事件,通过对现场数据进行分析,排除了因TA饱和引起误动作的可能性后,确定事件为区外故障引起的主变差动保护误动。结合接线方式下变压器差动保护中差动电流相量计算方法,对比了Y/△-ll和Y/△-l两种接线方式下差动电流和制动电流计算结果的差异性,指出了保护误动的原因,并给出了针对性的预防措施。     

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.     

按支路计算制动的母线三折线比例差动保护

常规母线保护比例差动区内故障和区外故障制动特性相同，区外抗CT饱和的能力受到制动系数提高的限制。根据母线区内故障和区外故障时短路电流的分布特点，提出了按支路计算制动电流的母线保护比例差动原理。各支路的制动特性取为非线性的两段折线特性，制动电流按支路分别计算再求和。新方法区内故障时动作特性和常规差动相同，区外故障时提高了制动电流，在各支路CT变比不同时制动能力也更强。算例分析和仿真表明，区外故障时的抗饱和能力较常规差动提高了30％。     

主变差动微机保护TA接线方式探讨

对目前成都电业局110 kV内桥接线变电站中主变差动微机保护TA接线方式存在的问题进行了分析,建议进行差动保护电流接线方式设计时,将主变每一侧开关的TA电流分别引至主变保护屏,分别接至对应的屏内小TA,不能在端子上组合成和电流以后再接入屏内小TA,否则发生主变差动保护区外故障,在TA饱和的情况下,差动保护有误动的可能。     

适用于微机母线保护的电流互感器饱和的检测方法

通过对电流互感器(TA)饱和时电流特点的分析,提出了一种用于微机母线保护装置的TA饱和检测方案.该方案与基于瞬时值比率制动的差动保护相结合,在区外故障且TA饱和发生的情况下能够可靠闭锁保护,当发生区外转区内故障时能够快速开放保护.已有采用此方案的微机母线保护装置在电力系统中运行.     

数字差动保护抗电流互感器饱和的线性区方案

主设备保护通常采用差动原理作为主保护原理，随着数字保护在电力系统的广泛应用，存在电流互感器（TA）暂态饱和易引起差动保护误动的问题。数字差动保护抗TA饱和的线性区方案是建立在TA暂态饱和时一次电流每个周期过零时始终存在一定的线性传变区域的理论基础上，对TA传变的数据取最小的线性区选择方法，动作电流采用半波傅里叶滤波算法计算，制动电流采用全波傅里叶滤波算法计算，构成比率制动差动保护。该方案原理简单、实现方便，动模录波数据说明该方案能够基本消除区外故障TA暂态饱和引起差动保护误动的情况，可直接应用于变压器差动保护、发变组差动保护和母线差动保护，应用前景良好。     

柔性低频输电系统的主变稳态负序差动保护

为了解决常规纵差保护难以适用于低频系统的问题,通过分析低频系统的序分量抑制策略,并根据低频系统故障进入稳态后单侧有负序注入的特征,提出一种基于稳态负序分量的主变差动保护方法。为防止该差动保护在区外故障时因电流互感器饱和出现误动,通过对比分析三类制动电流计算方式的制动性能,得到了差动保护的制动方程和制动系数。为解决励磁涌流、电流互感器断线可能导致误动的问题,提出了相电压突变量的差动保护开放条件。仿真分析表明,该方法能够灵敏反映区内金属性故障及轻微故障,在区外故障伴随电流互感器饱和时有可靠的制动裕度。     

3/2接线方式下TA二次环流及断线闭锁逻辑的改进

研究3/2接线方式下TA断线造成2组TA间二次环流,导致TA断线闭锁差动保护逻辑失效的问题.介绍2种3/2接线方式下TA二次电流合流的方法以及线路、主变、母线保护的TA断线闭锁判据,对TA二次环流现象进行阐述,分析TA断线时TA二次环流故障特征.指出部分装置TA断线闭锁逻辑的不足,提出3/2接线方式下TA断线闭锁逻辑改...     

基于暂态拟合制动特性的发电机差动保护算法

从电流互感器饱和励磁电流和发电机差动保护工作点随时间变化特点分析入手,提出了一种基于暂态拟合制动特性原理的差动保护算法。算法通过拟合电流互感器饱和时差动不平衡电流随时间变化规律得到制动曲线斜率K随时间变化曲线,给出了初始K值曲线表达式及初始K值曲线的调整方法。该制动特性既反映了电流互感器饱和暂态过程引起的差动不平衡电流随时间变化的规律,又兼顾电流互感器正常传变时的稳态误差,使得保护动作门槛值在区外故障电流互感器饱和暂态过程中能够包络差动不平衡电流,增加了保护的可靠性。同时电流互感器正常线性传变时间段K值曲线的值可低于传统比率制动差动保护制动曲线斜率值,保护更加灵敏。理论分析和仿真结果表明,算法比传统比率制动差动保护有更好的区外故障抗电流互感器饱和能力和区内故障的灵敏性。     

自适应短数据窗抗电流互感器饱和线路差动保护算法

深入分析了超高压线路差动保护中电流互感器(TA)饱和时的2个重要特征:一是区外故障时TA的工作磁链需要一定的时间累积才能达到饱和点,故障发生初始时刻并不会马上饱和;二是TA在每个周期内由于工频交流分量的负向去磁作用,TA总是一段时间内工作在线性区,一段时间内工作在饱和区.在此基础上,提出了综合利用附加制动区判别法和短数据窗自适应差动保护算法,利用附加制动区来判别区内、区外故障,当区外故障时一旦工作点进入附加制动区,则自适应增大出口判别次数,利用短数据窗差动保护算法本身的线性区范围性能保证保护可靠不误动;当区内故障时,出口判别次数自适应减少,保证差动保护快速动作.动模数据验证结果表明所提出的方法是可行、有效的.     

变压器外部故障切除后差动保护误动原因及防止对策

针对近年来相继出现的变压器差动保护在外部故障切除后发生误动的现象,研究了电流互感器(current transformer,CT)饱和以及Y/D接线变压器补偿方式对差动保护的影响。通过理论分析与仿真研究发现,变压器外部故障切除后CT发生局部暂态饱和时,由于只传变工频周期分量,误差很小,不足以引起差动保护误动。如果变压器一侧CT发生超饱和,而另一侧CT能正确传变时,由于两侧CT传变特性不一致可能引起差动保护误动;另外变压器Y侧电流的相位补偿也容易引起差动保护误动。通过对保护误动时的动作轨迹的分析,提出利用分区延时法以防止差动保护误动。通过大量的仿真实验,证明该方法既能保证差动保护在内部故障时的速动性,也能保证在外部故障切除后不误动。     

基于双端电流波形相关度识别的线路零序差动保护启动元件

对一起线路保护误动案例的分析结果表明:若某侧电流互感器在区外故障时发生轻微暂态饱和,因其电流波形畸变不明显使饱和判据失效,零序差动保护容易误动作。为解决这一问题,对三相电流互感器的暂态饱和特性进行了分析,得到了暂态饱和时间与故障角、故障电流的关系,并采用迭代方法计算出进入饱和的最小时间和使电流互感器饱和的最小全偏移故障电流。在此基础上,以两端零序电流作为识别对象对电流互感器饱和状态进行鉴别,构建了改进的零序差动保护启动元件。在电流互感器有剩磁和无剩磁工况下对各种故障进行了仿真,结果表明该启动元件可大幅提高零序差动保护动作的准确率,证明了其可行性和有效性。     

基于改进Hausdorff距离算法的发变组大差保护新原理

发变组大差动保护属于保护双重化中主保护的一种,传统发变组大差保护动作速度慢且易受电流互感器饱和影响。对此,提出了一种兼备速动性及抗饱和特性的基于改进Hausdorff距离算法的发变组大差保护新判据。首先分析了改进Hausdorff距离算法的基本原理:在发变组区内故障时,由各端电流构造的Hausdorff距离值较大;在区外故障及正常运行时,由各端电流构造的Hausdorff距离值较小,基本为0。基于此原理提出了发变组大差保护新判据,并给出了门槛值整定方案。另外,提出了电流互感器饱和识别及保护再开放策略。理论分析和仿真结果验证了所提保护方案的有效性,能快速可靠识别区内故障,在区外故障饱和情况下可靠闭锁,再次发生转换性故障时也能快速开放,且判据门槛值整定简单,不受系统参数的影响。     

利用小波包能量区分变压器内外部故障

TA饱和是变压器差动保护中待解决的关键问题之一。通过对变压器TA饱和的深入分析及仿真研究,得出结论:TA饱和时,区外故障电流含有大量明显的突变点,而区内故障电流连续。据此结论,文章提出了一种利用小波包变换区分变压器内外部故障的新方法。首先小波包变换分别对TA饱和情况下的内外部故障电流进行分解,然后对分解后的信号进行能量计算,将问题量化,可以直观地观察信号的差异,最后提出判据。仿真验证证明,该方法能够正确区分TA饱和情况下的内外部故障电流,能及时阻止可能造成的损害,并可防止变压器保护误动。     

切除外部故障时电流互感器局部暂态饱和对变压器差动保护的影响及对策

针对近年来相继出现的变压器差动保护在外部故障切除时发生误动的现象，研究了TA(电流互感器)局部暂态饱和的物理现象和TA局部暂态饱和的数学模型。通过模型仿真、实验室小TA的试验、现场误动录波数据的分析，指出TA工作在饱和点附近的小工频电流传变是引起差动保护误动的根本原因，此时差动保护因制动量小而非常灵敏，如果处理不当可能会导致差动保护的误动，同时分析出TA在较长时间的非周期分量作用下(如和应涌流、穿越性涌流等)，即使只是带负荷电流，也会出现局部暂态饱和现象。针对此问题提出了基于反时限特性的电流差动保护方案，该方法能有效地防止因外部故障切除TA局部暂态饱和引起的差动保护误动。     

快速识别转换性故障的变压器差动保护新判据

电流互感器饱和是影响变压器差动保护可靠性的重要因素之一.传统的带比率制动特性的变压器差动保护在一定程度上提高了防止区外故障时保护误动的能力,但是如何及时处理区外转区内故障时保护的快速开放成为新的问题.文中提出一种简单的解除闭锁的方法,具体做法是,在选定的计算区域,利用变压器两侧电流综合负序分量的最大值与差动电流的综合负序分量进行比较,不仅能准确识别区内、区外故障,而且对于转换性故障也具有较好的识别能力.ATP仿真实验验证了该方法的有效性.     

主变压器差动保护误动故障实例分析

某110 kV变电站上线路6发生故障,导致该母线上所连接的4号主变压器差动保护误动。结合故障实例,对电流互感器(TA)饱和引发的主变差动保护误动进行详细分析,并制定出相应的整改方案及预防措施,以避免类似事故再次发生。