特高压交流试验示范工程主变保护误动作分析

笔者分析了特高压交流试验示范工程系统调试过程中出现的荆门站1000 kV 1号主变压器空充跳闸事件.根据调压补偿变励磁涌流的特点,结合1 000 kV 1号主变压器调压补偿变保护二次谐波制动和波形分析制动的原理.重点分析了1 000 kV 1号主变压器调压补偿变第1套保护装置SGT756和第2套保护装置RCS978C动...     

特高压交流系统变压器继电保护配置与整定

结合目前国内已经投运的特高压输电工程,对特高压变压器特点、励磁涌流识别方案、主变及调压补偿变的继电保护配置以及整定进行研究,提出特高压变压器各套保护的主保护与后备保护的具体配置方案。界定各差动保护的功能及保护范围,保证保护方案能可靠动作,并给出各差动保护之间的配合整定建议。同时对典型故障进行动模试验,论证保护方案的可行性。本方案已在华东地区1 000 kV变压器保护中获得应用,可以为其他特高压交流工程中变压器继电保护的设计提供参考依据。     

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。     

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。     

特高压变压器差动保护现场试验

晋东南特高压交流变电站1 000 kV变压器采用调压变与补偿变共体、主变与调压补偿变相互独立的结构,该变压器的差动保护极性要求特殊,既要满足调压变和补偿变差动保护共用TA的不同极性要求,又要解决正反调压时引起的电流极性改变问题。文章对1 000 kV变压器的调压补偿变进行了差动保护配置,分析了调压补偿变差动保护的TA极性,研究了调压补偿变差动保护的现场试验方法。调压补偿变差动保护现场试验结果表明1 000 kV变压器采用的结构能满足差动保护对TA极性的特殊要求。     

基于虚拟等效电感的特高压调压变压器励磁涌流判别算法

针对1 000 k V特高压试验示范工程现场调试过程中特高压调压变压器差动保护的典型误动案例,分析了现阶段采用的二次谐波分相闭锁判据在识别调压变压器励磁涌流时存在的局限性。为解决实际工程中无法直接测量调压变压器一次绕组端口电压问题,基于特高压变压器的本体结构特点设计一种获取调压变压器一次绕组端口电压的方法,同时提出一种基于虚拟等效电感分布特性识别调压变压器励磁涌流的判别算法。基于数字仿真对比分析了二次谐波分相闭锁判据和波形对称制动原理应用于调压变压器差动保护存在的不足,而基于虚拟等效电感分布特性的算法识别特征明显,能够可靠灵敏地识别励磁涌流和内部匝间短路,有效地解决了传统判据在调压变压器差动保护中存在的误动和拒动问题。     

特高压变压器调压补偿变压器配置独立差动保护的必要性

针对特高压变压器主体变压器与调压补偿变压器分体结构的特点,介绍了特高压变压器差动保护配置方案,通过对调压及补偿绕组内部故障的动态模拟试验,得出大差差动保护对调压补偿变内部故障灵敏度不足,说明调压补偿变压器配置独立差动保护的必要性。     

1000kV特高压调压补偿变压器保护方案

对1 000kV特高压调压补偿变压器的结构和调压实现原理进行了分析,提出了一套调压补偿变压器保护配置方案;对1 000kV特高压调压变压器现场误动波形数据进行分析与研究,调压变压器保护涌流不仅二次谐波含量小于经验值,涌流间断角特征也不明显,导致差动保护误动。基于1 000kV特高压调压变压器的涌流特性,提出一种混合涌流识别方案。通过实时数字仿真系统(RTDS),验证了混合涌流识别方案适合调压补偿变压器保护配置方案。     

1000kV特高压主变结构原理及其保护配置浅析

1000kV 特高压变压器采用调压变与补偿变共体、主体变与调压补偿变相互独立的结构,变压器电压等级高、结构复杂.以±800kV 泰州换流站为例,分析主变主体变及调压补偿变结构原理及其保护配置,研究调压补偿变保护不同档位时的差流计算方法和 CT极性问题,通过现场计算得出调压变、补偿变各侧平衡系数和电流数值,经模拟试验得出调压变和补偿变不同档位下的极性结果.     

1000kV特高压泉城站主变压器特点解析

针对特高压变压器电压等级高,线端调压很难实现的问题,详细说明特高压变压器采用中性点无励磁调压方式的合理性。结合1 000 kV特高压泉城站两种不同芯柱结构的主变压器,重点对调压方式和调压补偿变差动保护的差异进行分析,对今后特高压变压器的安装调试、运行维护工作具有重要参考意义。     

特高压变压器调压方式的探讨

针对特高压变压器的型式等问题进行了探讨分析。特高压变压器在考虑体积、造价及可靠性的情况下,采用单相自耦变压器成为必然。对于特高压中采用的自耦变压器来说,其调压方式有自身特殊的地方。在一般的双绕组变压器中,有载调压装置往往连接在接地的中性点上,这样调压装置的电压等级可比在线端调压时低。而自耦变压器中性点调压则会带来相关调压问题。故自耦变压器调压时,常采用线端调压方式。1000kV自耦变压器因其电压等级的原因,中压线端调压方式很难实现。在对中压线端调压和中性点调压方式,有载和无励磁两种调压方式进行分析比较的基础上,对特高压自耦变压器采用中性点无励磁调压方式的合理性进行了分析;考虑到特高压变压器在系统中的重要性和可靠性,对单独设置调压变压器的必要性进行探讨;对补偿原理进行了说明。     

基于回路平衡方程和励磁电感的特高压变压器保护

谐波制动原理的变压器差动保护受谐波影响大,动作时间过长,难以满足特高压变压器保护的需求,针对此问题,提出了基于T型等效电路的特高压变压器保护方案。建立变压器T型等效电路模型,该模型不受变压器运行状态的影响,其参数能够唯一确定,并提出基于变压器等值回路平衡方程判据和等效励磁电感判据的保护方案。使用Matlab仿真工具,依据中国第一条特高压输电线路的系统参数搭建了特高压输电模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行的各种工况,验证了所提出的保护方案在特高压输电系统中运用的可行性。该保护方案不受励磁涌流的影响、动作速度快、灵敏度高。     

特高压变压器差动保护研究

我国最高电压等级1 000 kV系统变压器由于电压等级高、容量大,其主接线方式和调压方式都与500 kV变压器有着显著不同,这也决定了1 000 kV特高压变压器的差动保护配置与传统变压器差动保护有所不同。该文针对1 000 kV特高压变压器的接线方式和故障特点提出适合特高压变压器的差动保护配置方式,并在保护装置中实现,通过电科院动模试验验证,并在现场成功实际投入运行,证明了保护配置的正确性和有效性。     

特高压有载调压变压器差动保护自适应算法

有载调压技术已在中国特高压交流输电系统中实现了应用,这对特高压变压器运行的可靠性提出了更高要求。有载调压过程中,由于无法获知调压变压器的实际运行档位,差动保护装置不能根据实时的额定电流之比调整平衡系数,只能选取一个固定档位下调压变压器两侧额定电流之比来计算其差动电流,因而会造成很大误差。工程上,设置调压变压器不灵敏段差动来躲过调档产生的不平衡电流,这不仅增加了调压操作的复杂性,还降低了调压变压器差动保护的灵敏度。针对上述问题,基于特高压变压器电气结构提出一种在线自适应获取调压变压器运行档位的方法,通过实时计算调压变压器运行时的端电压之比,对差动电流计算结果进行修正,精确求得有载调压过程中调压变压器的实时差动电流。数字仿真证明了基于自适应算法的调压变压器差动保护动作特性不受短路匝数和运行档位变化影响,可有效解决现有特高压有载调压变压器差动保护策略识别匝间故障时灵敏度不足的问题。     

特高压变压器保护简述

阐述了特高压变压器的结构不同于500kV变压器结构,采用中性点调压方式,增加了独立的调压变压器部分。详细介绍了特高压变压器一次结构的新特点以及相应的二次保护配置的变化情况,具体分析了主体和调压变压器及补偿变压器主保护、主体后备保护、非电量保护的配置和特点。     

基于不同故障情况的特高压变压器差动保护仿真研究

介绍了当前中国在建的特高压变压器的结构和参数,并建立了相应的动态仿真模型。根据特高压变压器的结构和运行特性,提出了针对特高压容量大,分体式结构的差动保护配置。通过模拟不同故障情况下差动保护的反应,对各种差动保护的灵敏性进行分析比较。仿真结果表明单独对调压绕组和补偿绕组分别配置差动保护能提高其匝间故障的灵敏性,故障分量差动保护可以提高重负荷情况下变压器内部发生轻微故障的灵敏性,分侧差动保护则可以避免励磁涌流和过励磁的影响,零序差动保护可以提高单相接地故障保护的灵敏性,尤其是接地点离中性点很近的轻微接地故障。     

特高压套管式电流互感器励磁特性测试

为了判断电流互感器的质量以及是否能为保护装置提供正确的信号,笔者对电流互感器进行了励磁特性测试。介绍了在1 000 kV南阳开关站对特高压套管式电流互感器进行励磁特性测试的情况,并对测试结果进行了分析,得出,对于普通的特高压套管式电流互感器,采用传统交流仪表法与采用各种测试仪得到结果一致性较好;对于带暂态保护的TPY套管式电流互感器,在现场可以采用降低电源频率的方法实现测试。     

特高压变压器励磁涌流鉴别原理的研究

变压器差动保护一直存在区分励磁涌流与内部故障电流的难题,1000kV特高压变压器保护也不例外。对特高压变压器进行的电磁暂态仿真及分析表明,最为传统的二次谐波制动方式在特高压变压器差动保护中的应用存在一定阻碍,而基于波形对称性的制动原理则可以在特高压变压器保护中较好的发挥作用。