抗直流偏磁的变压器中性点接地方式探讨

直流偏磁现象将影响变压器的正常运行,变压器承受直流偏磁的能力是电力系统稳定运行的前提。为此,建立宜昌地区变压器中性点直流电流分布模型,根据变压器噪声限值,确定变压器中性点电流的最大值,据此提出一种抑制直流偏磁的中性点优化接线方式配置。并且基于宜昌地区Relay CAC模型,对优化后零序电流保护的灵敏度进行了校核。仿真结果显示,通过使同一变电站内投运的两台变电站同时接地,每一台变压器中性点通过的电流均能降低至限值以下,同时,Relay CAC仿真结果验证了中性点接地方式调整后,各线路零序保护的灵敏度出现了一定程度的变化,但均满足灵敏度要求。     

基于多端差动的风电场集电线路保护新原理

摘要： 分析了风电场故障对集电线路电流保护及距离保护的影响，提出了多端差动的单元式保护与风电场多段保护，并通过PSCAD/EMTDC进行了仿真，验证了多端差动保护动作的正确性，得到多端差动保护提高了风电场集电线路的保护灵敏度与可靠性，具有较高的准确度和灵敏度。     

基于多频带分量重构的小电流接地系统自适应选线新方法

在分析小电流接地系统中传统小波包选线方法的优势与不足的基础上,提出一种基于多孔算法小波包变换的多频带分量重构自适应选线新方法:首先根据系统运行方式和线路参数确定出选择频带(selected frequency band,SFB)的范围,然后利用多孔算法小波包变换良好的分频特性与保持线性相位的性质,对故障零序电流采样数据...     

变压器差动保护误动原因的复杂电磁暂态分析

炼钢炉等大容量非线性负荷的投入所导致变压器差动保护误动作的案例常常被归入原因不明的一类，因为此类操作使变压器位于一个具有2个非线性元件的网络中，各种电气量之间的相互作用使得电磁暂态分析变得相当复杂。结合解析分析和数值分析，建立了计及变压器铁心饱和以及非线性负荷特性的微分方程组，生成各支路的磁链波形和电流波形。对变压器差动保护差流波形及其2次谐波特征进行分析。得出结论：非线性负荷投入时，由于2个非线性特性元件的相互作用，变压器励磁支路进入并停留在饱和点附近，从而造成差流幅值很大且2次谐波含量低于门槛值，2次谐波制动判据失去了效用，引起变压器差动保护的误动作。通过仿真试验验证了所得结论。     

基于相电压和差流时差特征的变压器保护新判据

变压器的差动保护因受到铁芯饱和引起的虚假差流的影响，其正确动作率较低，动作速度也较慢。研究表明，由于变压器的铁芯进入饱和需要一定的时间，励磁涌流引起的虚假差流突变量出现时刻要比相电压突变量的出现时刻滞后一个时间差。基于该现象，提出了一种基于相电压突变量和差流突变量出现时差的变压器差动保护新判据，设计了合适的滤波器保证变化出现时刻的快速准确捕捉，并运用该判据对各种变压器故障状态的响应和逻辑判断进行了分析。基于EMTDC进行了大量的仿真试验，实验结果验证了该判据的可行性和有效性。     

Powerformer概述及继电保护原理研究

Powerformer是一种集成了传统发电机和升压变压器功能的新型高压发电机,是在发电技术领域取得的最新进展.它通过利用交联聚乙烯(XLPE)电缆绕制定子绕组,克服了困扰发电机绕组设计的绝缘问题,使得其机端电压在电缆绝缘水平范围内可以任意调节,实现与高压电网的直联.结合目前实际运行的Powerformer的情况,介绍了Powerformer的设计特点,Powerformer对系统侧的支持情况.此外,Powerformer设计和运行的特点使得原有发电机保护不能完全适应Powerformer的要求.目前,作者所在课题组提出了4种面向Powerformer的保护新功能,即Powerformer定子电容电流自适应补偿差动保护、Powerformer新型能量方向保护、非全相保护、用于多台电机并联运行于同一母线的发电机过电压保护.对这4种保护的功能设计进行了详细的介绍.最后总结了Powerformer保护现阶段的研究成果,指出了其中存在的问题,提出了后续研究的思路.     

复杂电磁暂态下变压器差动保护异常动作行为分析及对策

随着电力系统结构与组成的复杂性增加,变压器差动保护发生原因不明的误、拒动作几率明显上升,给电网安全带来隐患,也影响工业生产的正常运行.分析变压器经历外部故障切除、有载合闸、非线性负荷投入、换流变合闸等复杂电磁暂态过程时基于二次谐波制动的差动保护误动的机理,指出TA局部暂态饱和、非线性特性元件的相互作用是造成上述保护误动的根本原因.并对换流变压器差动保护在故障情况下长延时动作的原因进行分析,基于相电压突变量和差流突变量的时差,提出一种能有效解决上述问题的变压器差动保护判据。在任何非故障的异常情况下,该时差总是存在,而内部故障时该时差很小,可以将变压器故障和其经历的异常运行状态相区分.通过大量的试验对该判据的可行性和有效性进行验证.     

基于突变能量比值的多端柔性直流电网闭锁式纵联保护方案

多端直流电网中的限流电抗器集中配置,直流线路之间边界元件的缺失将使区内、区外故障的辨别变得困难。针对上述多端柔性直流电网,提出了一种基于突变能量比值的闭锁式纵联保护方案。以保护安装处的突变能量作为启动判据检测直流电网中的故障,利用故障前、反行波在换流站两侧的突变能量比值差异构造保护动作判据。双端保护判断完成后,仅需进行逻辑交换即可决定是否执行跳闸。在PSCAD/EMTDC平台上验证了所提保护方案的有效性,仿真结果表明该保护方案能够有效辨别区内、区外故障,并拥有较好的耐过渡电阻能力和抗噪声能力。     

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。     

基于协同型复合判据的多端直流环网边界保护原理

利用直流线路两侧加装的限流电抗器对故障高频分量的阻断特性构造边界保护判据,是多端直流电网实现有选择性故障切除的可行技术路线之一。然而,限流电抗器的选型并不以适配保护的灵敏性为依据,导致现有基于最高特征频带的边界保护原理存在着兼顾选择性及灵敏性的矛盾。为解决上述问题,文中研究借助小波包变换将故障暂态量分解为若干频带,并以保护的安全性、灵敏性为双重约束对频带进行了综合考察及预选;在此基础上,利用D-S证据理论将预选频带的多重信息进行融合,最终得到兼顾低特征频带的高抗扰性以及高特征频带的高灵敏性的复合判据。仿真结果表明,所提出判据能够更灵活地区分区内高阻故障及伴随噪声的区外故障。在大样本随机故障场景下,所提判据比传统保护方案具有更高的动作正确率。