FCC-HVDC换流变压器三相差动保护仿真研究

根据FCC-HVDC系统中换流变压器绕组的具体接线形式,利用其数学模型推导三相保护的动作方程及差动电流表达式。用Matlab/Simulink建立变压器的三相保护模型,仿真结果验证了二次谐波制动原理在换流变压器内部故障时存在延时动作的可能。据此根据磁通特性原理鉴别法,从动作方程出发进行仿真分析,验证了该方法可以有效地区分换流变压器励磁涌流和故障电流。     

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.     

逆变侧换流变压器故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响

针对特高压直流系统逆变侧阀侧接地故障可能引发换流变压器故障性涌流的问题,讨论故障位于不同电压等级换流桥以及不同时刻下阀桥通断情况的差异,分析换相失败后阀侧故障电流特征,阐述逆变侧故障性涌流产生机理及其特征。在此基础上,分析计及故障性涌流影响的换流变差动保护动作特性。研究结果表明,故障性涌流可能导致换流变区外转区内故障时差动保护误闭锁,针对该问题,根据故障时阀侧电流直流分量发生极性反转的特点,提出一种新的防止差动保护误闭锁的解决方案。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了理论分析的正确性。     

换流变压器励磁涌流问题分析

换流变压器是换流站的重要组成部分。在换流变压器轻载或者空载合闸时,换流变压器的一次绕组内产生励磁涌流,励磁涌流的大小与换流变压器铁心剩磁及合闸角度等因素有关。励磁涌流中含有大量二次谐波分量,为避免换流变压器比例差动保护误动作,保护一般具有二次谐波闭锁功能。零序过电流保护为换流变压器后备保护,一般不设置二次谐波闭锁功能,在励磁涌流过大时存在换流变压器保护误动作情况。从原理上介绍了励磁涌流产生的根本原因,分析了影响励磁涌流的主要因素,并结合实际案例对换流变压器励磁涌流相关的二次保护措施进行分析,同时还介绍了减小换流变压器励磁涌流的消磁措施。经过分析二次保护措施及其他各种消磁方法的优劣,在不进行技改的前提下,提出了升级零序过电流保护策略和新的消磁方法。     

新型换流变压器差动保护原理

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一.文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究.在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换流变压器两侧电流的变换关系,并据此提出2种差动保护接线方案.针对新型换流变压器正常运行和内外部故障等各...     

高压直流输电中谐波对换流变压器差动保护的影响

由于高压直流输电系统特有的优点,使高压直流输电系统得到越来越广泛的应用.但高压直流输电系统具有其本身的特点,使得换流变压器与普通电力变压器在构造上有一些不同,高压直流输电系统中换流器是非线性元件,产生大量谐波,谐波对换流变压器保护动作有影响,再加上直流控制系统对故障的控制和调节作用,导致换流变压器和传统电力变压器保护存在差异.基于PSCAD/EMTDC仿真程序研究了CIGRE直流输电标准测试系统在正常运行,换流变压器内部故障和整流侧换流阀短路典型故障情况下的特点.并用Matlab分析了各种情况下的数据,并得出换流变压器差流中谐波的特点及对换流变压器差动保护的影响.     

不同故障下特高压换流变压器差动保护动作特性分析

换流变压器作为高压直流输电系统中重要的电气设备,其继电保护对保障系统安全运行有着非常重要的作用。目前,变压器大多采用基于二次谐波制动的差动保护闭锁方案。特高压直流输电系统中换流器的非线性导致换流变压器和普通电力变压器差动保护存在差异。通过构建相应的短路电流流通路径,研究了换流变压器差动电流在区内单相接地短路故障、区内相间短路故障以及整流侧阀短路故障情况下的特点。研究结果表明,换流变发生区外故障时差动保护不会误动,但换流变发生区内故障时差动保护可能拒动。     

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KBCH130和7UT513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KBCH130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SIGRA4.21分析涌流波形间断情况,结果认为KBCH130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。     

浅析变压器差动保护

电力变压器是电网中最重要的设备之一,其对电网的安全、稳定和可靠运行至关重要,差动保护的作为变压器的主保护一直是继电保护专业研究的一个重要方向,本文对变压器差动保护中主要存在的问题、变压器差动保护误动原因以及励磁涌流判别对策进行了分析和研究。     

涌流工况下换流变压器零序差动保护误动对策

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,采用基于工程实际参数的高压直流输电仿真模型,对换流变压器外部故障切除恢复性涌流及空载合闸励磁涌流导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析。通过识别中性线零序电流与自产零序电流波形呈现出的相似度特征在涌流工况和区内故障时的差异,提出了基于零序电流动态时间弯曲距离的换流变压器零序差动保护新判据。经仿真算例和录波案例验证,该判据在各类区内故障时具有与传统零序差动保护相同的保护范围及抗过渡电阻能力,可以正确辨识涌流工况下电流互感器传变异常引起的虚假差动电流,进而降低零序差动保护误动风险。     

换流变差动保护现场校验

介绍复龙换流站换流变压器差动保护的配置,分析调压变差动保护的TA极性,研究调压变差动保护的现场试验方法.     

Abnormal operation behavior analysis and countermeasures on the differential protection of converter transformer

Intriguing mal-operations and fail-to-trip of the differential protection of the converter transformer in the HVDC system are reported. In this paper, the mechanism of these abnormal operation behaviors is analyzed. By virtue of deliberately designed models of the converter transformer and the HVDC transmission system, a variety of simulation tests are carried out and above mentioned strange operation behaviors can be recurred. Then, the conditions of the operating states and faults resulting in this sort of abnormal operations can be determined. The reasons rest with the deep saturation of core due to energization and the high second harmonic within the differential currents due to faults. To solve above problems, the characteristics of voltage and differential current of the converter transformer are studied. It is disclosed that the time difference between the sudden change of the phase voltage and the emergence of differential current exists due to switching-on of the converter transformer. However, this time difference does not exist for any cases due to internal faults. Based on this finding, a novel criterion is therefore proposed. And it is verified with extensive RTDS based simulation test results.     

变压器差动保护动作特性的仿真研究

为了解决工程实际中继电保护装置的测试问题,针对变压器差动保护,利用Matlab软件,在建立单侧电源110 kV双圈变压器简单电力系统模型的基础上,进行变压器微机继电保护装置的仿真分析。探究了励磁涌流与剩磁及合闸初相角之间的关系以及励磁涌流中的谐波含量情况。基于此,采用二三次谐波制动及常规比率制动保护原理,研究了差动保护装置的动作特性。通过对仿真结果的分析,整定保护装置参数,并获取测试数据,用于测试实际继保装置。经实验验证:该方案能够有效进行变压器差动保护装置的测试,具有较好的工程实用性。     

变压器差动保护的误动

对变压器差动保护误动进行了分析,并提出了防止其误动的具体措施.     

变压器差动保护的误动

对变压器差动保护误动进行了分析 ,并提出了防止其误动的具体措施     

引入IIR滤波器对换流变增量差动暂态性能的影响分析

通过分析比较特高压直流工程与传统直流工程中换流变保护配置的异同,指出特高压直流工程中换流变保护引入了IIR数字滤波器进行数据预处理。分别从数字滤波器型式及阶数两个角度,利用滤波器辅助设计工具进行了滤波器参数设计,对引入IIR数字滤波器进行数据预处理对换流变及引线大差增量差动保护暂态性能影响进行了仿真分析,仿真结果表明在满足继电保护系统对低通滤波频率特性的要求下,采用4阶巴特沃斯低通滤波器为最优,满足相关规范对其暂态性能要求。     

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。     

特殊工况下换流变零序差动保护误动机理分析及对策研究

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,分析了特高压换流变中性线上电流互感器在长时间单极-大地运行伴随交流系统高阻故障工况下饱和机理。采用基于工程实际参数的特高压直流输电模型进行仿真分析,揭示换流变零序差动保护误动原因。并根据区内、外故障时保护两侧自产零序电流和中性线零序电流极性差异,提出一种基于S变换相位差的换流变零序差动保护闭锁新判据,以解决特殊工况下换流变零序差动保护误动的问题。通过仿真验证该判据的有效性。     

特高压换流变故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响

从磁链变化角度分析特高压换流变压器(简称换流变)阀侧发生单相接地故障时由换流阀单向导通性引起的励磁涌流(定义为故障性涌流)的产生机理和变化特点。以特高压直流输电系统中某一换流变为例,分析故障性涌流对换流变差动保护动作特性的影响。研究结果表明,故障性涌流容易导致换流变区外故障转区内时差动保护误闭锁。针对该问题,进一步分析发现,由于换流阀的单向导通性使得转换性故障发生后差动电流的直流分量存在由负极性到正极性反转的特征,进而利用该特征提出换流变差动保护闭锁逻辑改进判据。仿真结果证明了所提判据的可靠性。