UPFC串联变压器匝间故障特性分析

串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)的核心器件之一,其工作电压通常小于其额定电压。由于串联变压器特殊的运行特性,串联变压器的匝间故障纵差保护灵敏度大为降低。文中分析了UPFC串联型变压器匝间短路时影响差流的相关因素,找到了造成差动保护灵敏度降低的原因。并由此引入电压调整系数,调整差动计算中的变压器二次额定电流计算值。分析了引入电压调整系数后对差动保护的影响;给出了电压调整系数取值时需要注意的问题。最后以实际工程为例建立仿真模型,从保护灵敏度和防误动特性两方面,对所提方法进行了验证。     

UPFC串联变压器启动试验保护配置方法

针对统一潮流控制器(UPFC)串联变压器特殊的启动调试方法和充电路径,提出了一种临时保护配置方案。结合串联变压器充电方式提出在并联变压器阀侧开关设置临时过流保护的方案,该保护采用两段式配置,并基于串联变压器等值回路给出了故障电流计算和保护整定方法。进一步提出了UPFC串联变压器充电保护功能:利用UPFC保护实现串、并联变压器阀侧连接引线差动保护;提出了UPFC保护联跳功能,实现串联变压器内部弱故障时对串联变压器的有效隔离和快速切除电源。对串联变压器带电区域故障进行电磁暂态仿真,结果表明所提方法满足带电区域故障时保护灵敏度和速动性,具有现场可实施性。     

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.     

并联电容器对变压器差动保护的影响

对变压器低压侧区内故障差动保护动作较慢的情况做了详细分析,指出其原因为并联电容器中的串联电抗器引起故障时刻并联电容器发生振荡放电,导致变压器励磁涌流判据闭锁差动保护。并分析了并联电容器振荡放电频率与电容器选型的关系,其产生的谐波分量对变压器励磁涌流判据的影响。通过EMTDC进行了仿真研究,提出了对变压器差动保护的励磁涌流判据的建议。     

基于MMC的统一潮流控制器交流侧故障特性及保护方案

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的统一潮流控制器(unified power flowcontroller,UPFC)是适应高压大容量输电的高度可控型灵活交流输电系统装置,其交流侧结构特点突出,故障影响不容忽视,对保护要求高。为此介绍了基于MMC的UPFC整体结构及工作原理,分析了交流侧几种典型故障的故障特性,考虑阀控制的影响。结合MMC-UPFC示范工程,指出变压器阀侧短引线单相接地故障过流程度低,差动保护可能灵敏度不足,并且,串联侧变压器网侧绕组直接串接在交流系统中,传统差动保护仅利用一端电流无法可靠反应绕组两侧的故障。针对上述问题,提出阀侧短引线差动保护采用两段式比率制动特性,以及利用网侧绕组等效电流并增加绕组差动的辅助判据构成改进的串联变压器差动保护,并且保证交流侧保护配置与阀控制保护协调配合。结合RTDS实时数字仿真结果,验证了保护方案的可行性。     

交流系统故障时统一潮流控制器处理策略

统一潮流控制器(UPFC)作为功能全面的电力电子设备,需具备较高的故障穿越能力。在交流线路发生故障时,UPFC的串、并联换流器均会承受故障的冲击,且对于线路的瞬时性故障,需要UPFC在线路故障清除后继续运行。从UPFC的结构和故障特性着手进行分析,提出了UPFC在交流系统故障时的处理策略,使其具备系统故障时的故障穿越能力;UPFC并联侧通过控制策略的优化能在故障期间持续运行,串联侧通过控制保护策略与线路保护和重合闸逻辑的配合,能快速退出及重新启动。该策略经过了人工短路试验的验证,并在南京UPFC示范工程运行过程中通过了系统实际故障的考验,该策略的合理性得到了验证。     

变压器纵联差动保护灵敏系数的确定

根据继电保护规程规定,对于6．3MVA及以上的并联运行变压器和10MVA及以上单独运行变压器,应装设纵联差动保护。对于10MVA以下变压器当电流速断保护灵敏度不满足要求时,也宜装设纵联差动保护。由此可见,电力系统许多变压器都装设了纵联差动保护。为使保护能正确发挥作用,正确的整定计算是关键。     

统一潮流控制器系统串联变压器保护设计

串联变压器是统一潮流控制器(UPFC)系统的重要组成部分。其原边绕组直接串入电力系统,变压器设备特性和运行方式同常规电力变压器有很大不同,需要提供专用的保护方案。文中从串联变压器的特性和运行方式出发,提出了串联变压器保护需要考虑的特殊问题。针对其特殊性提出了完整的串联变压器保护配置方案,并给出了适用于串联变压器的专用保护判据。最后使用实际工程参数建立实时数字仿真(RTDS)模型。仿真结果表明,文中理论分析正确,所提出的保护方案和判据可靠有效。     

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。     

限流式UPFC中UPFC模块与限流器模块的交互影响分析

统一潮流控制器（UPFC）在电力系统发生故障时,其串联变换器易承受系统高电压与大电流的冲击而损坏。为了解决该问题,提出了一种采用饱和变压器耦合新型固态限流器的限流式UPFC拓扑。此拓扑由UPFC模块与限流器模块通过串联饱和变压器连接而成,正常运行时,UPFC模块实现常规优化控制功能并可动态补偿固态限流器所引起的压降;故障情况时,SS FCL模块呈现高阻抗状态限制系统及流入UPFC串联侧变换器的短路电流。该拓扑中串联饱和变压器的应用降低了SS- FCL侧整流桥的电压等级与容量,并将系统短路电流限制到设定值范围内,保证继电保护动作后可靠跳开故障回路断路器。最后通过100 V/3 kVA小样机试验证明此新型UPFC拓扑的正确性和可靠性。     

FACTS元件对距离保护产生的影响分析

灵活交流输电系统(FACTS)装置如统一潮流控制器(UPFC)、晶闸管可控移相器(TCPST)、晶闸管可控f}5联电容补偿器(TCSC)和储能元件等设备的装设将对继电保护尤其是距离保护产生很大的影响。文中分析TCSC、UPFC、TCPST和储能元件对距离保护产生影响的决定性因素。     

变压器主保护原理及其影响因素分析

讨论了变压器在电力系统中的重要地位及其运行的复杂性,详细地分析了变压器纵差保护的原理性问题。互感器、变压器自身等因素会产生不平衡电流,影响纵差保护的准确识别进而影响其可靠性,分析了产生不平衡电流的几个原因及其改进措施。     

苏南UPFC工程保护配合策略研究

统一潮流控制器(UPFC)是一种能够独立、快速、精确、连续控制系统电压和潮流的最新一代柔性交流输电系统装置,为解决城市电网发展受限问题提供了有效手段。文中针对苏南UPFC工程中保护配置展开研究,介绍了UPFC本体保护的三取二功能以及UPFC的重启策略,在继电保护配置情况及动作策略基础上,提出了UPFC本体保护与交流线路、变压器保护等保护的配合策略。并结合500 k V苏州南部电网UPFC工程实时数字仿真(RTDS)与入网系统调试,给出实际保护配合策略的功能和效果,试验结果表明可有效保护UPFC。     

基于磁链平衡方程的变压器保护的关键问题的研究

变压器是电力系统中的枢纽关节,是电力系统的重要组成部分.在查阅大量     

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。     

上海蕴藻浜UPFC工程计算机监控及控制保护系统架构

计算机监控系统及控制保护系统的技术水平、架构方式、可靠性与UPFC装置的安全稳定与经济运行紧密相关。上海蕴藻浜UPFC工程计算机监控及控制保护系统是在常规交流变电站基础上借鉴智能变电站经验演化而来的架构,包括设备组成、网络架构、通信规约等。它既具有常规变电站监控系统便宜、可靠的特点,又兼容接入光纤电流互感器,实现UPFC装置对潮流控制功能和自我保护功能。蕴藻浜UPFC工程监控系统的架构方式、顺控操作及其使用经验,可供其他UPFC或FACTS工程借鉴。     

交直流碰线故障对变压器差动保护影响的实证分析

在实际工程中,目前较为常见的是交流、直流线路交叉跨越的情况,特别在南方地区交流线路错综复杂,南方电网作为多个直流工程的落点,交直流交叉跨越现象更加明显。文中以金中换流站实用的PSCAD仿真模型为基础,搭建了交直流系统共存的仿真模型,并选取220 k V,500 k V交流系统作为典型场景进行分析,仿真交流变压器区外发生金属性的交直流碰线故障。根据仿真波形的分析结果,给出了交直流碰线故障时变压器差动保护的特性分析结果。     

基于DCD-2型继电器构成的变压器纵差保护设计

变压器励磁涌流中含有大量的非周期分量,采用带加强型速饱和变流器的差动继电器,能更有效地躲过励磁涌流。基于分析DCD-2型继电器作用和工作原理,进行了变压器的纵差保护的整定设计。