变压器差动保护励磁涌流误动分析及解决方案

分析广西电网公司发生的2起因励磁涌流导致变压器差动保护误动的原因,提出了通过提高变压器差动保护二次谐波制动系数整定值,根据差电流二次谐波分量的变化趋势进行辅助判断、采用浮动门槛定值的功能以及分3个不同的二次谐波制动区域等整改措施,明显降低了变压器差动保护因励磁涌流影响而误动作情况的发生。     

变压器电压恢复涌流分析

在等效电路的基础上,从磁链变化的角度出发,对变压器外部故障切除的暂态过程进行了详细的理论分析,并给出相应的关系式,指出:变压器外部故障切除后的铁芯磁链包含2个直流衰减分量,正是这2个直流衰减分量与稳态量的共同作用使得变压器铁芯在外部故障切除后出现饱和,导致恢复性涌流的产生。同时,在利用分段线性特性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真的方法证明:负荷支路的存在使得变压器一次侧电流在外部故障切除产生电压恢复性涌流后的涌流波形特征不明显,且电压恢复性涌流中的二次谐波含量可能较小,从而对变压器差动保护及电流保护造成影响,有可能导致其误动作。     

除尘变压器差动保护动作原因分析及改进措施

针对浑江发电公司5号机除尘变压器差动保护两次误动作,根据除尘变压器负荷特点,对其高、低压侧三相电流进行了测试,结果表明C相电流中含有大量的奇次谐波分量,HN-2042型变压器差动保护装置仅能对二次谐波进行抑制对奇次谐波不能有效,是差动保护误动作的主要原因。同时提出了改进措施和建议。     

秦沈线变压器差动保护误动作原因分析

通过对秦沈线台安牵引变电所几次变压器差动保护误动作原因的分析,得出变压器低压侧真空断路器放电将引起变压器差动保护误动作的结论.在分析传统变压器差动保护的基础上,将差动保护中的二次谐波闭锁判据改为综合谐波闭锁,解决了秦沈线变压器差动保护误动作的问题.利用现场故障录波数据对新判据进行了仿真分析,验证了综合谐波闭锁判据的正确性.     

变压器差动保护二次谐波制动仿真分析

变压器差动保护中传统的二次谐波制动方案在变压器空载合闸、内部故障或外部故障切除时,若TA饱和,变压器差流中二次谐波含量较低,差动保护容易误动。文章首先分析了变压器空载合闸中励磁涌流的二次谐波和基波之间的幅值关系,利用二次谐波制动的原理防止励磁涌流造成差动保护误动作,这也是目前最普遍应用的方法。通过建立合理的变压器模型,在不同的情况下进行各种二次谐波仿真、比较,验证了其可靠性与正确性。     

电流互感器暂态特性对涌流传变的影响

在涌流期间,现场发生了多起变压器和相邻输电线路等电力元件差动保护误动的事故,严重威胁电网的安全稳定运行。原有误动分析中只考虑了变压器涌流暂态过程,少有考虑其与电流互感器等非线性铁磁元件电磁暂态交互作用过程。首先分析了变压器涌流波形特征量变化规律,并利用构建的工业保护用CT(P/PR)的Lucas仿真模型,仿真研究了CT暂态传变特性对涌流二次谐波比和间断角的影响规律。研究表明,涌流的二次谐波比与波形间断角取决于变压器铁心饱和角,饱和角越大,二次谐波比越小,而波形间断角越大,反之相反。经CT传变后涌流的二次谐波比变大,和应涌流波形间断角变小。励磁涌流波形间断角变化情况取决于负载电阻大小,可能变大,也可能变小。研究结论可为改进多非线性铁磁元件交互作用下变压器差动保护提供指导。     

励磁涌流引起的变压器差动保护误动作分析及对策

励磁涌流和内部故障的可靠鉴别是实现变压器差动保护的关键问题,它直接制约着变压器差动保护正确动作率。介绍了一起励磁涌流引起的变压器差动保护误动作行为。对变压器差动保护的配置、故障录波数据和保护动作行为进行了分析,结合二次谐波制动原理和间断角制动原理对故障录波数据中变压器励磁涌流的谐波数据和波形进行了详细分析,提出了对励磁涌流相关整定值进行改进的防范对策。分析方法及过程具有一定的参考价值。     

三相涌流波形特征分析及差动保护中采用二次谐波相位制动的原理

探讨了GE变压器保护中采用二次谐波附加相位制动原理的适用范围,该原理是从单相变压器涌流特征分析而得到的,但在三相变压器中并不一定完全适用。如对于Y0/?-11接线的变压器,Y0侧空载合闸时由于?绕组中环流助增的影响,引起Y0侧涌流波形的二次谐波幅值、相位特征将不完全同于单相变压器。若保护采用不同的转角方式,其差电流中的二次谐波幅值与相位特征更是不同,论文研究指出基于二次谐波相位的励磁涌流判别方法应充分考虑变压器的接线组别、差动保护的实现原理等的影响。同时研究发现三相分体的变压器各相励磁支路的涌流波形基本上和单相涌流特征相同,如能测量在△侧绕组中的电流并采用两侧绕组电流作为差动臂,那么空载合闸时差动电流就等于励磁支路的电流,同时还能提高区内故障的灵敏度,并且适合采用附加相位制动原理来识别涌流。     

直阻试验后变压器差动保护误动分析

直阻试验后变压器残余剩磁将影响变压器差动保护的判别,空投变压器时会产生数值较大、二次谐波含量比较低的励磁涌流,结果可能导致差动保护二次谐波闭锁失效。采取二次谐波、波形对称多种判据混合判别方法将提高差动保护动作的可靠性。针对直阻试验后,变压器空投造成的差动保护误动进行分析,比较二次谐波闭锁判据、波形对称闭锁判据在涌流识别上的差异。根据分析结果,提出为防止变压器差动保护误动应采取的可行措施。最后在不同剩磁模型下仿真空投涌流,通过不同剩磁下二次谐波含量与波形对称特性的数据对比,测试了几种涌流判据的有效性,验证了防止变压器差动保护误动措施的可行性。     

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。     

一起励磁变压器差动保护误动原因分析及启示

由于励磁变压器两侧电流含有丰富的谐波分量,正常运行时差动不平衡电流较大,对于是否配置励磁变压器差动保护存在一定的争议。分析了一起励磁变压器差动保护误动案例,指出高次谐波并不是引起本次误动的根本原因。励磁变压器差动保护具有成熟的运行经验,合理整定其定值,可提高励磁变压器内部故障检测的灵敏度。     

一起特高压变压器的差动保护误动分析及防范措施

通过建立MATLAB仿真模型,分析了在特高压交流试验示范工程投运调试过程中出现的一起由于中压侧空投主变压器产生励磁涌流而导致调压变压器差动保护误动作的案例。针对特高压变压器结构上的特殊性,分析了合闸角、剩磁等因素对励磁涌流的影响,仿真复现了现场故障录波波形。针对调压变压器差动电流中二次谐波含量较低可能引起的误动,从2个方面提出了相应的解决方案：指出二次谐波涌流闭锁判据宜采用三取二闭锁方式,但在某些特殊情况下,依然可能失效,进而提出了利用二次谐波变化趋势来识别励磁涌流和故障电流的辅助判据,并对综合判据进行了仿真验证;分析了调压变压器容量对励磁涌流的影响,提出在条件允许的情况下,适当增加调压变压器容量来避免励磁涌流可能引起的误动,为提高调压变压器差动保护可靠性提供了新思路。     

变压器和应涌流现象及实例分析

根据一起现场发电机差动保护误动录波数据验证了变压器空载合闸时相邻变压器中和应涌 流的存在,分析了保护误动的原因。与空载合闸变压器相邻的变压器产生的和应涌流引起低压侧 发电机定子电流增大,在发电机定子电流变化的过程中,发电机差动两侧电流互感器的传变特性发 生改变,从而使差动保护两侧电流相位偏离了正常值,导致发电机差动保护误动。根据现场的实际 情况和误动原因,文中给出了几种解决方案。     

一起主变差动保护误动实例分析及对策探讨

根据一台变压器空载合闸造成另一台并联运行变压器差动保护动作的故障录波数据,分析了运行变压器差动保护误动的原因.由于空载合闸变压器产生的励磁涌流引起桥侧电流互感器传变特性发生改变,从而使差动电流中的二次谐波含量降低,二次谐波闭锁保护失效,导致变压器差动保护误动.根据现场的实际情况和误动原因,探讨了如何防止励磁涌流引起的主变差动保护误动的对策.     

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和，常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点，在动模试验环境下，研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能，指出电子式电流互感器采用空心线圈，没有饱和现象，可正确反映故障情况下各次谐波含量，提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题，指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案，并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。     

应用电子式电流互感器的变压器差动保护研究

电磁式电流互感器在电力系统故障情况下可能发生饱和，常导致继电保护装置误动或拒动。利用电子式电流互感器无饱和的特点，在动模试验环境下，研究了应用电子式电流互感器的变压器差动保护性能，指出电子式电流互感器采用空心线圈，没有饱和现象，可正确反映故障情况下各次谐波含量，提高变压器保护区外故障时动作的安全性、区内故障时动作的可靠性以及基于谐波制动原理的差动保护动作速度。结合实际应用中的问题，指出GPS硬件时钟同步法是解决数据同步采样问题的优选方案，并对应用电子式互感器的差动保护新原理的研究进行了简要探讨。     

基于EMTDC的三相变压器励磁涌流分析

针对当前变压器差动保护不同程度的误动现象 ,利用EMTDC建立电源 变压器 电流互感器的系统模型 ,综合仿真变压器不同角度空载、满载合闸时的励磁涌流及经电流互感器传变后的二次涌流 ,获得不同合闸角时的二次谐波含量和涌流间断角的大小。仿真结果表明 ,一次涌流经电流互感器传变后 ,涌流特征并未变化 ,故不会使保护误动 ,同时 ,无论变压器有、无剩磁 ,任一合闸角都不会使差动保护误动 ,用仿真分析结果可重新校定差动保护动作闭锁条件。     

和应涌流导致差动保护误动原因分析

和应涌流可能引起运行变压器或发电机的差动保护误动,影响变压器与发电机的正常运行.目前,还没有防止和应涌流引起相关差动保护误动的有效措施,现场主要是靠二次谐波励磁涌流判据或三次谐波电流互感器饱和判据起到一定的闭锁作用.首先结合和应涌流的特点分析了与其相关的差动保护误动的原因主要在于电流互感器发生饱和,进一步通过多起现场误动实例与仿真,着重分析了不同类型的和应涌流发生时,电流互感器饱和检测判据所起到的闭锁作用.结果证明,虽然电流互感器饱和判据在变压器级联形式下能起到一定的闭锁作用,但在变压器并联或与多电源相连时很难起到较好的闭锁作用.     

UR T35/T60变压器差动保护误动分析

针对某电厂T35/T60变压器差动保护误动,对保护数据波形和整定值进行了分析.根据波形特征理论分析,排除了和应涌流引起差动保护误动的可能,指出系穿越性励磁涌流的非周期分量导致CT暂态饱和,从而引起采用"2-out-of-3"谐波制动方式的差动保护误动.最后针对误动事故,提出了T35/T60保护二次谐波制动方式选择和差动动作曲线整定上应采取的措施.     

复杂和应涌流导致差动保护误动的原因与对策

针对复杂和应涌流导致差动保护误动问题,建立了复杂和应涌流研究模型,利用拉普拉斯变换求出解析解,揭示了变压器的磁链变化过程和复杂和应涌流的机制特征。结合变压器饱和与电流互感器(current transformer,CT)暂态饱和的特点,从变压器自身和CT饱和两方面分析了差动保护的误动原因。仿真研究了发变组产生复杂和应涌流的实例,验证了理论研究结果的正确性。以时间、差流、制动电流和二次谐波含量为不同的坐标轴绘制了保护工作点的二维和三维轨迹曲线,完整地展现了保护误动过程和差流、二次谐波含量变化特征。提出了变比率制动差动保护,通过实时改变比率制动系数值来提高保护性能。测试结果表明,该保护性能可靠,能有效解决常规差动保护误动的问题。