基于时差法的牵引变压器和应涌流识别

牵引变电所中变压器之间的供电结构使得运行变压器易发生级联和应涌流,威胁变压器正常运行。文中根据变压器发生级联和应涌流时,起始涌流在流过系统电阻时导致公共节点上的电压出现非周期的波动,引起运行牵引变压器励磁电压不平衡度变化的原理,提出一种基于时差法鉴别变压器级联和应涌流的识别方法。该算法通过检测相邻负序电压平均值比值的大小,将比值发生变化的时刻作为变压器近似合闸时刻,同时检测变压器差流的状态,利用差流的出现时刻与判定的合闸时刻存在时间差的原理识别级联和应涌流。对牵引变压器突加负荷或突减负荷、区内区外故障转换、级联和应涌流时出现区内故障几种特殊情况进行了分析。动模实验结果验证了算法的正确性与有效性。     

基于故障分量的牵引变压器和应涌流识别方法

和应涌流可能引起牵引变压器差动保护误动,因此有必要对和应涌流的识别方法进行研究。首先对和应涌流的产生机理进行深入剖析,指出和应涌流中的非周期分量长时间的作用导致电流互感器（Current Transformer,CT）局部暂态饱和引起其两侧的传变特性发生变化产生差流而导致误动。然后,结合变压器的起始涌流引起励磁电压故障分量出现非周期波动与差流出现时刻之间存在一定的时间差的特点,提出基于故障分量的时差法来识别和应涌流的方法。最后以牵引变压器中常见的V/V接线方式为例,通过动模实验对所提出的算法进行仿真验证。该算法原理简单且易于实现,仿真结果表明了算法的有效性和实用性。     

变压器和应涌流分析

以2台单相变压器并联运行为例,利用励磁涌流偏向时间轴一侧的特点,解释了和应涌流的产生机理及其变化特点,指出和应涌流产生的本质原因是由于合闸变压器励磁涌流流过系统电阻使得其他变压器工作母线电压偏移,导致铁芯饱和造成的。初步分析了系统电阻、线路阻抗、空投变压器不同剩磁以及运行变压器二次侧负载对和应涌流的影响,讨论了和应涌流对变压器差动保护和后备保护的危害,其非周期分量长期作用引起的电流互感器局部暂态饱和以及差流中二次谐波含量降低是造成差动保护误动的主要原因。提出了相应的防范措施:在条件允许的情况下将电流互感器从P级更换为TP级以防止其暂态饱和;在满足灵敏度要求的前提下适当提高发电机及变压器差动保护的定值;尽量避免可能产生和应涌流的运行操作;正确整定变压器电流距离保护的各段定值;利用二次谐波分量构成零序二次谐波制动判据防止差动保护误动;寻求更可靠的主保护原理或完善纵差保护原理。     

和应涌流对变压器差动保护影响分析

石化企业110 kV主变压器是全厂性的关键配电设备,为确保供电的可靠性,常采用并联运行的方式.当其中一台变压器检修后或故障后重新投入运行时,将会影响其他正在运行的并联变压器,有时会导致其差动保护误动作跳闸,造成不必要的停电.这种现象给企业的安全稳定运行带来影响,对变压器空载合闸及对其他并联运行变压器影响的过程进行分析和...     

变压器和应涌流现象分析及应对措施

通过对变压器和应涌流的产生机理、影响因素及其危害原因的分析,讨论和应涌流对变压器保护的影响,并在此基础上提出了相应的防范措施。     

变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上,建立了两台单相变压器并联和级联运行模型,推导了当一台变压器 正常运行,另外一台并联或级联变压器空投充电时,两台变压器的磁链解析表达形式,定性分析了 正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时,在利用分段线性特 性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗 参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响,仿真结果验证了分析结论,为和应涌流导致变 压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

变压器和应涌流的理论探讨

在线性化简化的基础上，建立了两台单相变压器并联和级联运行模型，推导了当一台变压器正常运行，另外一台并联或级联变压器空投充电时，两台变压器的磁链解析表达形式，定性分析了正在运行的变压器可能发生饱和现象以及和应涌流产生及影响的机理。同时，在利用分段线性特性考虑磁化特性的情况下，通过数值仿真进一步分析了空投充电变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗参数对运行变压器和应涌流幅值及饱和速度的影响，仿真结果验证了分析结论，为和应涌流导致变压器差动保护误动的分析以及认识和应涌流的本质奠定了基础。     

变压器和应涌流对继电保护影响的分析

首先简要阐述了变压器和应涌流的产生机理,指出偏磁是和应涌流产生的根本原因。然后结合和应涌流的特点,在实际仿真的基础上,系统地分析了串联和并联2种情况下的和应涌流对变压器差动保护、变压器后备保护及其他相关保护的影响。分析表明:在串联和应涌流时,TA容易发生暂态饱和,在变压器差动保护中应增加TlA饱和检测环节;和应涌流使得零序电流衰减比较缓慢,容易引起变压器零序过流保护误动,建议增加二次谐波制动环节;另外,和应涌流对上一级后备保护如过流保护、零序过流保护也会产生影响,建议采取2、3次谐波综合制动涌流鉴别方案。     

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。     

和应涌流对变压器差动保护的影响及对策

针对一起变压器差动保护的误动故障，根据故障前后的运行方式，分析确定故障原因是由于变压器和应涌流所引起。在认真分析和应涌流特点的基础上，提出了一些措施和建议，以防止和应涌流导致变压器差动保护误动。     

基于基波幅值增量的变压器和应涌流识别方法

在分析多起和应涌流引起变压器差动保护误动的现场实例的基础上,指出和应涌流引起差动保护误动一般是在和应涌流和电流互感器(current transformer,CT)暂态饱和的综合作用下发生的,并进一步分析了和应涌流引起差动保护误动的过程和特点。利用和应涌流先逐渐增大后缓慢衰减的波形特征,提出了基于判断差动电流基波幅值变化过程的和应涌流识别新方法。所提方法充分考虑了和应涌流的波形特征和误动原因,能在和应涌流引起CT暂态饱和之前快速可靠地对其加以识别,并采取有效闭锁措施来防止差动保护误动。仿真和动模试验验证了该方法的有效性和可行性。     

变压器暂态饱和与和应涌流实例分析

通过一现场具体实例,探讨了和应涌流产生的机理及和应涌流与变压器暂态饱和的关系,分析了三相变压器励磁涌流波形、和应涌流波形与变压器暂态饱和的特征,探讨了和应涌流与变压器的暂态饱和对变压器差动保护的影响,提出了防止变压器差动保护误动的新方法。     

采用改进数学形态学识别变压器励磁涌流的新方法

励磁涌流的畸变波形会呈尖顶波特征,而故障电流基本为基频正弦波,基于此提出一种利用改进数学形态学来识别变压器励磁涌流的新方法。该方法从形态开和闭运算的几何解释出发,采用数据延拓的方法克服开和闭运算中存在的“端点效应”问题,进而定义并构造出波峰谷最大算子函数MBT函数,针对正弦波形定量推导所选结构元素半径与MBT函数值之间的关系,构造指示波形凹凸特性的相对凹凸系数Kcc,并根据差流的凹凸系数Kcc来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析及动模实验结果表明该方法简单实用且判断速度快(判断时间是8~13 ms),并具有较好的抗CT饱和性能,亦不受系统频率波动等的影响。     

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.     

复杂和应涌流及其对电流差动保护的影响

目前大多数和应涌流机理分析采用运行变压器空载模型,对运行变压器非空载情况下的复杂和应涌流研究较为有限。文中推导了当一台变压器空投、另一台变压器非空载运行时,变压器磁链、电源电流以及运行变压器负载电流的解析表达式,分析了复杂和应涌流的影响因素、关键特征以及对相邻发电机电流差动保护的影响。数字仿真、动模试验以及现场录波数据验证了分析结论的正确性。     

非饱和区等效瞬时电感在判别变压器和应涌流中的应用研究

和应涌流可能引起运行变压器差动保护误动.影响变压器的正常运行,但目前还没有判别运行变压器中产生和应涌的有效方法。文章根据变压器和应涌流产生的原因,利用等效瞬时电感能够正确反映变压器运行状态的特点,由非饱和区内等效瞬时电感平均值的大小判别运行变压器发生和应涌流,闭锁差动保护,防止其误动。仿真和实验结果证明该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据及三次谐波比电流互感器饱和判据在识别和应涌流方面具有可靠性高、抗电流互感器饱和能力强的优点。     

防止和应涌流引起差动保护误动综述

针对和应涌流引起变压器差动保护误动的现象,将各文献提出的应对和应涌流导致差动保护误动的措施整理归纳为励磁涌流的抑制技术、抗CT饱和对策、对现有差动保护的改进方法、运行及接线方式的调整和优化、寻求变压器保护新方法五大类,并对这五大类防误动措施进行总结综述,分析各类措施的优缺点及实用性,最后对相关问题的研究方向进行了展望。     

影响和应涌流因素的仿真分析

首先列出了积分形式的和应涌流数学模型,并指出和应涌流主要是由突变的系统电流流经系统内阻抗,造成运行变压器的磁链改变而形成的,和应涌流的大小由合闸时刻系统内阻抗的大小和系统电流在一周期内时间轴两侧的面积差决定。系统阐述了和应涌流的发生过程,并结合实际系统的运行情况搭建模型进行仿真。通过改变变压器中性点接地方式和负载的功率因素等方式分析了影响和应涌流大小的因素。最后给出了预防变压器差动保护因和应涌流而误动的建议。