基于频数分布的防止变压器差动保护误动的新方法

为有效防止变压器区外故障因CT饱和引起的差动保护误动,提出了一种基于频数分布的检测CT饱和的新方法。该方法截取从故障发生到差流达到第一个极值之间的部分差流波形并经适当变换,利用频数分布直方图进行电流波形处理。根据频数分布特征,能够实现CT严重饱和、一般饱和、轻度饱和情况下变压器区内外故障的准确检测。该方法只需定位故障发生时刻,而不需定位差流出现时刻,算法简单,快速可靠。经大量仿真实验验证了新方法的可靠性和准确性。     

一种同名相转换性故障变压器差动保护防拒动的研究

为解决变压器差动保护在发生区外故障CT饱和转区内同名相故障CT饱和导致的差动保护拒动问题,提出一种差流点差饱和开放识别方案。若为单电源CT饱和时饱和段差流采样点将会很小或出现间断。若为多电源单CT饱和时差流趋于正常波形。利用差流采样点的比率制动关系及制动电流间断角的特性,通过识别一周波内满足比率制动特性与间断点的总采样点数,来判断是否区内故障。仿真结果表明,该方法适用于变压器差动保护同名相转换性故障识别。     

基于数学形态梯度的变压器转换性故障识别新判据

转换性故障的准确识别是变压器差动保护亟待解决的难题之一。该文利用TA饱和的变化特征对变压器转换性故障进行识别。当TA饱和后,在一次电流过零点附近总会存在一定的线性传变区,在区外故障期间表现为差流波形中含有间断,而区内故障时不存在间断。通过对相邻2个极值点之间的差流波形进行形态梯度处理,将形态梯度处理后的波形进行3等分,根据3段波形面积的相对大小来判断差流波形中是否存在间断,从而实现对变压器转换性故障的正确识别。仿真结果表明,该方法能在TA饱和情况下正确识别变压器区内、外故障,并对变压器发生转换性故障(区外转区内)做出正确判断。     

一种基于异步法的母线保护中电流互感器饱和判据

准确判别出电流互感器(CT)饱和是区外故障还是区内故障引起的可提高母线保护的可靠性。区内外故障CT 饱和前存在线性传变性,在有效的数据窗内(通常取半个周波的数据作为差动保护判据的有效数据),饱和点前后差流与制动电流的大小和相位变化不同步,即饱和时刻超前于差动保护动作时刻,差流和制动电流变化量不一致,利用这种不同步关系文章提出了一种新的CT饱和判据,通过仿真和动模实验证明了该判据的可靠性,它可以有效避免因区外故障CT深度饱和而引起差动保护误动。     

基于小矢量算法的自适应椭圆制动特性变压器差动保护

随着高压、超高压变压器的应用,采用半周或全周数据窗计算方法的传统差动保护,动作时间往往会达到30 ms 以上,已经无法满足快速动作的要求。区外故障时,初始暂态分量、CT饱和以及谐波的影响,使不平衡电流增大,差动保护容易误动。采用小矢量变数据窗的计算方法,同时考虑到区外故障因CT饱和或谐波以及暂态电流等影响使电流波形畸变,自动修复制动电流因波形畸变造成实际电流和估算电流计算的误差,在传统比率制动差动保护的基础上,用椭圆制动特性来描述差动保护。区内故障时,动作时间在10~15 ms左右,同时有效的防止了区外故障时或区外故障切除时保护的误动。仿真和试验证明,采用补偿波形畸变的小矢量算法自适应椭圆制动特性,提高差动保护的可靠性和灵敏性,较之传统比率差动保护具有明显优越性和实用性。     

基于波形相关性分析的换流变压器零序差动保护方案

通过对换流变压器外部故障切除产生恢复性涌流的分析,得出换流变铁芯可能在涌流的作用下发生饱和,导致灵敏度较高的中性线TA发生偏置现象,使其测量失真导致零序差动保护误动。为此,提出一种基于波形相关性的换流变零序差动保护新方案。通过分析换流变压器区内故障、区外故障及外部故障切除时零序电流的特点,利用零序差动保护两侧自产零序电流和中性线上零序电流的波形相关性进行识别。通过合理选择电流互感器的极性,使得区外故障时,零差保护两侧的零序电流呈现"穿越性"特征,其波形相似度较高,相关系数为正值。区内故障时,两侧零序电流波形相似度较小,相关系数落入负值区。通过PSCAD/EMTDC大量仿真验证,该判据可准确识别区内与区外故障,不受恢复性涌流的影响,且具有一定的抗TA饱和的能力。     

采用数学形态学防止变压器差动保护误动的新方法

为有效地防止变压器区外故障TA饱和引起的差动保护误动,该文提出了一种基于数学形态梯度实现TA饱和检测的新方法.与传统的“时差法”不同,该方法仅需要对故障发生时刻进行检测,不需要对差流出现时刻准确定位,通过对故障后的一小段差流波形进行适当变换,构造出新的电流波形,然后利用数学形态梯度进行处理,提取出电流波形特征,从而实现在TA严重饱和的情况下,对差动保护区内外故障的准确识别.新方法计算简单,快速可靠,EMTP仿真实验验证了该方法的可行性和有效性.     

依据变压器励磁涌流间断角原理的差动保护

当变压器铁芯发生严重饱和时,形成励磁涌流中的波形间断。在变压器保护区外故障的暂态过程中,由于各侧电流互感器饱和程度不同产生的差电流波形也是间断的。因此,可以利用间断角作为躲过励磁涌流和防止区外故障误动的闭锁角。JCD型差动保护中的差动元件就是利用判断间断角大小的原理构成的。     

电流互感器二次侧并联接入变压器差动保护装置的问题研究

差动保护作为主保护,必须保证能够准确快速地切除故障并防止误动。以内桥接线变压器为研究对象,分析了在差动保护电流互感器二次侧并联接入保护装置的情况下,当保护区内、区外发生故障时差动保护的动作情况,分析发现当保护区外故障以及近侧变压器空载合闸后,由于制动电流很小,电流互感器严重饱和,因而产生很大的不平衡电流可能导致比率制动的差动保护误动。仿真结果表明在近侧变压器空载合闸时,带负荷变压器的电流波形严重恶化,差动电流突然增加并且二次谐波含量过低从而使得差动保护误动。最后提出了相应防范对策。     

基于HHT的抗CT饱和变压器故障识别新方法

针对电流互感器(CT)饱和影响变压器差动保护准确性和速动性的问题,提出一种基于希尔伯特黄变换(HHT)的抗CT饱和变压器故障识别新方法。该方法依据CT饱和情况下变压器区外故障电流的波形存在突变点,而区内故障电流的波形是连续的这一特点。首先将信号进行经验模态分解得到一组不同特征尺度的本征模态函数,其次对最先分解出的本征模态函数进行Hilbert变换得到瞬时频率,瞬时频率的突变点反映出电流信号的突变,根据实时监测瞬时频率两个相邻突变点之间的时间间隔可以实现对变压器区内故障、区外故障以及由区外故障转换到区内的转换性故障的准确识别。仿真实验表明,该方法能在12 ms内快速准确地识别出CT饱和情况下的变压器的各种故障。此外,该方法还能闭锁励磁涌流。     

网格分形在识别电流互感器饱和中的应用

分析了电流互感器饱和情况下变压器区内、外故障时差动电流的奇异特征，提出一种利用网格分形原理防止变压器差动保护误动的新方法，与自适应广义形态滤波器结合使用，可在抑制各种噪声和干扰的同时，完整保留信号的奇异特征。该方法不需要准确定位故障发生和差流出现的时刻，利用差流网格变化曲线的极大值与极小值平滑域的相对大小，通过设定合适的门槛值，能可靠识别变压器内部故障，且不受励磁涌流的影响，并能可靠识别转换性故障。动模试验结果证明了该方法的有效性和可行性。     

一种利用小波原理防止变压器差动保护误动的新算法

外部短路时,由于电流互感器（CT）饱和所引起的暂态不平衡电流造成的变压器差动保护误动作,一直是变压器差动保护中的一大技术难题。作者从理论上分析和证明了在外部发生短路故障时,电流互感器不会立即饱和,暂态不平衡电流也不会立即出现的现象,并提出了一种应用小波变换原理提取故障暂态特性,准确检测故障发生时间,利用“时差法”来有效地防止变压器变动保护因外部短路引起的不平衡电流造成误动作的新算法。     

换相失败对TA传变特性及换流变差动保护的影响分析

详细研究了换相失败对电流互感器传变特性的影响机理,分析指出换相失败期间注入交流系统中大量的直流分量可能导致电流互感器暂态饱和。从理论上分析了换相失败造成直流分量过大的原因。然后综合分析了在电流互感器、换流变压器同时饱和时换相失败对换流变压器差动保护的影响,结果表明换流变压器发生内部故障时差动保护可能拒动,但发生外部故障时保护一般能可靠闭锁。最后从继电保护和换流器拓扑结构层面提出了相应的解决措施。     

基于波形识别的变压器自适应制动比率差动保护原理

带多段折线或非线性特性的比率差动保护引起了广泛的关注，其中三折线比率制动特性的差动保护已在变压器保护中得到了应用，但是，如何整定各段折线拐点及非线性特性依然是一难题。文中分析了差动不平衡电流、电流互感器(TA)饱和、TA传变误差及波形相关系数之间的关系，并通过大量的仿真计算，得到了TA传变误差与相关系数的比率关系，在此基础上，提出了一种根据波形相关系数自动调整制动比率特性的变压器差动保护原理。     

异步法电流互感器饱和判别新原理及其应用

介绍了异步法电流互感器(TA)饱和判别新原理,结合现场录波分析表明:在机组内部故障时,制动电流工频变化量和差电流工频变化量同步出现,而外部故障TA饱和时两者异步先后出现。差动保护与此判据结合,可以明确区分TA饱和与内部故障。     

基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器相位差动保护

变压器差动保护中电流互感器饱和导致保护可靠性与速动性降低。文中利用波形相似度对变压器区内、区外故障,尤其是电流互感器饱和时两侧电流相位信息进行提取,提出一种基于波形相似度的抗电流互感器饱和变压器差动保护判据,以识别包含电流互感器饱和在内的各种故障情况。仿真与动模试验结果表明,该判据在识别变压器区内、外故障,尤其是电流互感器饱和时均能做出正确判断。对于噪声干扰的情况仅需做简单处理判据即可有效识别故障。     

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。     

不同电流互感器混用对线路差动保护的影响及对策的研究

分析了电磁式电流互感器和电子式电流互感器暂态特性的差异,提出了采用差分虚拟制动CT饱和开放的办法来解决不同互感器混用时线路光纤差动保护饱和误开放的问题。该方法能够有效解决因暂态传递特性不一致引起的饱和误开放问题。此外由于电子互感器二次时间常数与常规互感器有较大差异,导致在故障切除后电子互感器侧电流拖尾,会造成开关跳开后线路保护仍计算有差流,同时保护各侧电流互感器的二次电流衰减时间常数不一致也存在导致差动保护在区外故障电流切除时误动作。提出使用全周差分傅氏计算保护跳开相的电流,以避免造成线路保护跳令不能及时收回导致误启动失灵以及区外故障切除引起差动误动的问题。