恢复性涌流引起变压器差动保护误动分析

一般认为变压器区外故障切除后,出现的涌流情况与空载合闸一致,通过一起变压器区外故障切除后,恢复性涌流引起变压器保护误动为例,分析变压器区外故障切除后的电磁暂态全过程,分析恢复性涌流的成因,说明了影响恢复性涌流的因素,通过数字仿真模型和动模数据分析,说明变压器外部故障恢复性涌流本身不会造成差动保护误动作,而是变压器各侧电流互感器的暂态特性不一致形成的差流造成的,在此基础上提出处理方案,问题得到解决.     

恢复性涌流对变压器差动保护的影响

随着电力系统规模和容量的不断扩大,对变压器差动保护性能的要求越来越高。在建立变压器暂态数学模型的基础上,分析了变压器区外故障切除后的电磁暂态全过程,详细阐述了变压器恢复性涌流的产生机理,找出了影响恢复性涌流的主要因素。仿真结果表明,恢复性涌流中的二次谐波本身不造成差动保护的误动作,电流互感器的暂态传变误差所形成的差流才是差动保护误动的原因。因此,现场中要特别注意TA的选型。     

变压器外部故障切除后差动保护误动原因的分析

变压器外部故障切除后,暂态磁通可能超过变压器铁心的饱和点,从而产生一定的恢复性涌流。同时,外部故障过程中电流可能有很大的非周期分量,使CT进入饱和区。这两方面因素均有可能使差动保护在故障切除后误动。该文首先对变压器磁链进行理论推导,然后建立变压器和CT模型进行仿真,并通过实验验证结果。进一步推导得出了影响恢复性涌流大小的因素,研究了各种状态下涌流对差动保护的影响以及CT饱和的作用。最后综合考虑涌流和CT饱和,分析保护误动的主要原因。     

变压器外部故障切除后差动保护误动原因的分析

变压器外部故障切除后,暂态磁通可能超过变压器铁心的饱和点,从而产生一定的恢复性涌流.同时,外部故障过程中电流可能有很大的非周期分量,使CT进入饱和区.这两方面因素均有可能使差动保护在故障切除后误动.该文首先对变压器磁链进行理论推导,然后建立变压器和CT模型进行仿真,并通过实验验证结果.进一步推导得出了影响恢复性涌流大小的因素,研究了各种状态下涌流对差动保护的影响以及CT饱和的作用.最后综合考虑涌流和CT饱和,分析保护误动的主要原因.     

变压器外部故障切除后差动保护误动的机理分析

由于变压器铁心在暂态过程中存在非线性，在实际运行中，变压器保护有时会出现难以解释的误动作。正确分析这些误动原因，对提高变压器保护的运行水平，促进保护生产厂家研制更高性能的产品，都有积极作用。文中通过建立一个基于二阶等效电路的变压器模型，分析了变压器带负荷合闸，尤其在外部故障切除后电压恢复的过程中，变压器差动保护误动的原因。指出：由于负荷支路的存在，导致在暂态过程中通过铁心的磁通可能存在2个具有不同符号和时间常数的衰减直流分量，衰减较慢的磁通在另一磁通充分衰减后仍可能保持较高的数值，导致变压器铁心严重饱和，相应地涌流特征消失，任何利用涌流波形特征进行判别的差动保护均存在误动的可能性。这项工作对变压器保护理论是一种有益的补充。     

变压器电压恢复涌流分析

在等效电路的基础上,从磁链变化的角度出发,对变压器外部故障切除的暂态过程进行了详细的理论分析,并给出相应的关系式,指出:变压器外部故障切除后的铁芯磁链包含2个直流衰减分量,正是这2个直流衰减分量与稳态量的共同作用使得变压器铁芯在外部故障切除后出现饱和,导致恢复性涌流的产生。同时,在利用分段线性特性考虑磁化特性的情况下,通过数值仿真的方法证明:负荷支路的存在使得变压器一次侧电流在外部故障切除产生电压恢复性涌流后的涌流波形特征不明显,且电压恢复性涌流中的二次谐波含量可能较小,从而对变压器差动保护及电流保护造成影响,有可能导致其误动作。     

基于MATLAB的变压器恢复性涌流仿真研究

旨在研究变压器区外故障被切除后的暂态过程特性,为变压器差动保护的正确动作提供理论参考。首先从变压器恢复性涌流产生暂态过程进行分析;其次利用了MATLAB中的电力系统模块库(PSB)建立变压器区外故障时恢复性涌流产生的数字仿真模型,并对对恢复性涌流的影响因素和二次谐波进行仿真分析;最后根据仿真结果分析得到变压器恢复性涌流本身不会引起变压器差动保护误动,但是由于变压器各侧的电流互感器暂态特性不一致形成的差流,可能导致差动保护误动的结论。     

变压器微机差动保护涌流制动和CT故障的研究

研究了变压器微机差动保护几个实用的原理 和技术问题,包括励磁涌流中二次谐波的计算方法、变压器空投 于故障时 保护的快速动作以及新型的CT故障判别方案,研究结果已应用于ISA- 1H型变压器主保护装置 (TM22H系列),经严格的动模试验后,已投入运行。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障.动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 ms左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求.而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值.     

利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和故障电流

提出一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重,会呈现出尖顶波的凹弧特征,而故障电流基本保持正弦特征的思想,首先找出10ms数据窗内采样值的绝对值取得最大值的点,然后计算该点两侧相邻的2个采样步长组成的大梯形面积与2个单采样步长组成的小梯形面积和的差的总和来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明：该方法能够快速切除变压器内部故障,动作时间约为10ms,所需时间较短,识别灵敏度高,并且实现方便,不受电流非周期分量的影响。     

电力变压器励磁涌流与内部短路电流识别原理研究

在电力变压器差动保护中,励磁涌流与内部故障电流的判别一直是一个关键问题,文中针对目前国内外学者提出的励磁涌流识别原理和方法、技术关键及研究和应用现状进行了分析和与客观评价。并对目前现场采用的方法和一些现代智能理论鉴别中的应用进行了比较,提出了变压器励磁涌流在鉴别方法的研究和应用动向。     

浅谈变压器励磁涌流的治理

变压器励磁涌流过大会引起保护动作跳闸。通过一次用户配电变压器送电的实例说明变压器励磁涌流产生的原因及解决办法,介绍了励磁涌流产生的原因、特点及危害,简述了变压器保护躲开励磁涌流的原理及配电变压器励磁涌流对系统的影响。     

变压器空载合闸励磁涌流抑制技术研究

在分析变压器空载合闸励磁涌流暂态过程及现有抑制励磁涌流措施原理的基础上,提出了一种改进的选相位关合技术来抑制三相YN,d接法变压器励磁涌流的新方法。该方法考虑了剩磁对励磁涌流的影响,利用中性点串联电阻的方法抑制首合相励磁涌流暂态过程,利用“延迟合闸”策略限制剩余两相涌流幅值。通过EMTP仿真表明该方法在铁芯剩磁难以准确测量的情况下可以有效地抑制变压器励磁涌流幅值及暂态过程。     

变压器差动保护涌流分析

分析了变压器励磁涌流产生的原因、励磁涌流的特点及对差动保护的影响,对目前采用的几种励磁涌流制动差动保护方案进行比较、分析,提出一种改进的制动方案。     

Experimental Study of Transformer Residual Flux and the Method of Restraining Inrush Current

Whenever a power transformer in a no‐load condition is manually tripped, a residual flux appears in the transformer core, which causes an inrush current when the transformer is later re‐energized. However, the true nature of residual fluxes has not yet been experimentally elucidated. The authors interpreted the residual flux as representing the ending states of transient phenomena after tripping, and tested this interpretation experimentally. In the authors' interpretation, a three‐phase balanced transient phenomenon of the voltage, current, and core flux occurs immediately after the transformer is tripped at the time t_op0, and it continues until time t_op1. The true nature of the residual flux is the core fluxes , , at t_op1. Furthermore, these residual fluxes as well as the voltages and currents during the transient interval are practically three‐phase balanced, so that they can be expressed as three‐phase balanced equilateral triangular phasors. The core flux values and waveforms cannot be directly measured but they can be digitally generated as the integrals of the voltage waveform. Thus a test of the residual flux under the above interpretation can be performed indirectly by preparing (1) measured voltage waveforms just after transformer tripping, (2) flux waveforms mathematically generated by voltage integration just after tripping, and (3) measured transient inrush current , , , occurring immediately after the transformer is re‐energized at time θcl, and then comparing these three data as characteristics in the 3‐D coordinates of and of . Verification tests were performed utilizing a simulation test circuit in which large numbers of on–off switching tests of a transformer were conducted. The test results clearly indicated that the inrush current reaches its maximum whenever θ_cl is in antiphase with θ_op1 (instead of θ_op0), and reaches its minimum whenever θ_cl is in phase with θ_op1. These test results confirmed the authors' interpretation of the true nature of the transient phenomena and the residual flux after tripping. The test results suggest essential algorithms for inrush current restraining control in order to appropriately restrain inrush current phenomena. Field test results at a 66‐kV wind power station where commercial equipment based on the above described theory and method were in service are also presented.     

快速识别转换性故障的变压器差动保护新判据

电流互感器饱和是影响变压器差动保护可靠性的重要因素之一.传统的带比率制动特性的变压器差动保护在一定程度上提高了防止区外故障时保护误动的能力,但是如何及时处理区外转区内故障时保护的快速开放成为新的问题.文中提出一种简单的解除闭锁的方法,具体做法是,在选定的计算区域,利用变压器两侧电流综合负序分量的最大值与差动电流的综合负序分量进行比较,不仅能准确识别区内、区外故障,而且对于转换性故障也具有较好的识别能力.ATP仿真实验验证了该方法的有效性.     

一种新型变压器励磁涌流识别方法的研究

影响变压器差动保护动作正确与否的关键是保护装置能否正确区分励磁涌流和内部故障。传统的方法在有些情况下不能很好的识别励磁涌流,引起保护误动或拒动。本文提出一种基于波形上下对称系数的新方法,并通过仿真验证了该方法的有效性。     

几种削减变压器励磁涌流的方法

变压器在空载合闸时将产生很大的励磁涌流,这种励磁涌流对变压器的稳定运行极为不利。为削减这种励磁涌流,提出了3种方法:控制三相开关合闸的时间法,内插电阻法和改变变压器绕组的分布法。理论分析和实验表明,这3种方法各有其优缺点,都能有效地削减励磁涌流,前两种方法的可行性更好。