1000kV特高压变压器保护方案

1 000 k V变压器由于电压等级高、容量大,其主接线方式和调压方式与500 k V变压器存在显著差异,因此特高压变压器的保护配置与传统变压器保护配置存在不同。在分析特高压变压器一次结构的基础上,提出了适合特高压变压器的保护配置方案。为了解决主变压器空投时调压变压器差动电流中二次谐波含量低可能造成差动保护误动的问题,对调压变压器和补偿变压器差动保护的励磁涌流识别方案进行了改进。通过动模试验和现场运行检验,证明了特高压变压器保护配置和励磁涌流改进方案的正确性和有效性。     

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IEC 6 1850的变电站间隔层保护监控设备硬件设计框架

依据IEC 61850标准构建了变电站自动化系统各逻辑接口到物理接口的映射模型,提出了基于分布式信息处理模式的变电站间隔层保护监控设备硬件框架,以高压线路间隔为例,阐述了该设备内部插件的功能分配情况。文章还构造了由新型保护监控硬件设备组成的间隔层局域网,对该网络的负荷及延时进行了模拟计算和分析,结果表明,新型结构的保护监控设备能够满足变电站间隔层局域网的通信实时性要求,具有可行性。     

DSP／BIOS在以太网通信节点中的应用

针对国内变电站自动化系统设备互操作性不足、实时性和可靠性不高等问题,论述了基于DSP/BIOS软件平台的嵌入式以太网在变电站通信系统中的应用.对基于IEC61850标准的变电站自动化系统功能分层进行了分析,给出了间隔层保护监控设备通信插件的硬件方案.在此基础上,阐述了通信插件软件功能模块的线程选择,分析了变电站通信协议模型,并在DSP/BIOS下实现精简的TCP/IP协议,最后对DSP/BIOS内核开销作了估算.结果表明:DSP/BIOS内核本身占用资源少,能够满足变电站通信系统的数据传输量大、实时性高等要求.     

应用于空心线圈电子式互感器的双环数字积分器设计

目前空心线圈电子式互感器多采用硬件积分器,受硬件元器件输出误差及系统扰动影响,硬件积分器在特定情况下存在失真问题。文中提出了一种数字积分器设计方案,该方案采用两个修正环节来调节积分器输出的直流分量:AD采样输出正向调理环节和积分器输出反馈调理环节。AD采样输出正向调理环节主要用于消除电子元器件输出直流偏移;积分器输出反馈调理环节用于调节最终输出的直流分量,其中包含了前端残余直流分量和数据精度误差经长时间累积产生的直流分量。为防止系统扰动时对一次直流分量误修正,对信号调理限定条件进行了分析。通过实验验证,表明该数字积分器对正常电流及各种扰动电流均能够精确跟踪,保证了电流数据的测量精度。     

变压器区外故障CT饱和对主变保护的影响分析

近年来,现场出现了多起主变差流速断保护误动的事件。主变差流速断保护作为差动保护的一个辅助保护,要求在变压器内部发生严重故障时能快速动作切除故障,因此保护通常不增设任何闭锁条件,只要差流大于保护定值就会动作跳闸。通过对现场的几起事故进行分析,区外故障时CT饱和是造成主变差流速断保护误动的直接原因。在分析了P级电流互感器容易饱和的原因后,根据不同的故障类型对差流速断保护动作判据进行了改进,这种改进方案在微机保护中非常容易实现。试验结果表明,改进方案能明显提高区外故障时差流速断保护的抗CT饱和能力,也不会降低区内故障灵敏度。     

就地化分布式变压器保护方案研究

提出了一种适合就地化变压器保护的有主分布式环形网络及其同步方案,按断路器配置保护子机,变压器本体子机兼作保护主机,直接采用常规采样、常规跳闸模式,对外连接全部采用预制的航空插头。主变本体子机利用IEEE 1588网络对时协议实现各侧子机模拟量的同步采集,各侧子机采样数据发送到主变本体子机,由主变本体子机完成全部保护及MMS通信等功能。保护动作后,主变本体子机发出GOOSE跳闸命令,各侧子机收到GOOSE命令后跳开本侧开关。此方案可以使110 kV及以上电压等级变电站所有保护装置满足就地化安装的要求,取消保护小室,减少新建变电站占地面积。     

特高压串补保护控制装置的研制

特高压串补一次系统设备昂贵,结构复杂,故障类型多,其保护控制装置与传统的继电保护装置在硬件及软件需求上存在很大差异。为反映MOV及间隙放电等瞬变电流,串补保护控制系统对实时性要求非常高。在分析串补系统基本故障类型及对保护控制装置需求的基础上,提出了串补保护控制系统硬件及软件方案。硬件采用模块化设计,模拟量输入与处理、保护逻辑运算、通信及人机接口等硬件模块根据功能及性能需求独立设计,以达到最高效率及最好稳定性。软件分层分模块设计,底层软件由专业团队设计,复杂的应用层软件采用可视化编程环境实现,将各保护功能及算法模块化、可视化,降低了编程出错几率,提高了软件运行的稳定性。通过型式实验及数模仿真实验验证,所研制串补保护控制装置动作行为及性能符合相关行业标准要求。     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。     

柔性直流输电高频振荡及抑制策略研究*

介绍了柔性直流输电系统与交流电网间高频振荡的相互作用及机理,分析了高频振荡分析的基本方法及抑制策略;提出了一种基于虚拟电阻技术的高频振荡抑制策略,并在PSCAD/EMTDC中搭建了±300 kV/1500 MW的背靠背系统对该策略进行仿真验证.试验结果表明,当接入的交流电网较弱时的确可能诱发高频振荡问题,而虚拟电阻技术可有效解决柔性直流输电系统中的高频振荡问题.