基于Yn/Δ接线变压器零序纵差保护原理研究

变压器传统电流差动保护在反映接地故障及匝间故障时灵敏度存在着不足,由此提出了在变压器区内弱故障时仍能可靠动作的基于零序电流的纵差保护方案,不同于目前所说的零序电流差动只是针对变压器Y侧绕组应用,利用Y以及侧绕组中的零序电流构成差动保护.按照典型的电流互感器配置方案,侧绕组电流未知,采用零序等值电路计算侧绕组中的零序环流,PSCAD仿真以及动模数据均验证了该方法的正确性.通过变压器各种故障情况下零序纵差保护和传统保护性能的比较表明:零序电流纵差保护在反映单相接地和小匝间短路时灵敏度更高,且受励磁涌流影响更小.     

基于零序电流的超高压自耦变压器相位比较纵联保护的研究

零序电流差动保护对接地故障灵敏度高,动作电流与变压器调压分接头无关,受励磁涌流影响小,原理简单等优点,在超高压自耦变压器保护上得到广泛应用。但零序电流差动保护由于反应自耦变压器三侧零序电流的相量和而动作,受电流互感器饱和影响较大,不易整定,在区外故障切除时常常导致保护的误动。据此提出"基于零序电流的超高压自耦变压器相位比较纵联保护方案"。该方案比较自耦变压器两侧保护处零序电流相位,根据相位相同或相反作为故障判据来区分自耦变压器内部故障或外部故障。动模试验数据和数字仿真验证结果表明,该方案具有对超高压自耦变压器接地故障灵敏度高,选择性好,能够正确反应自耦变压器各种轻微匝间故障,保护判据均不受零序电流非周期分量和故障侧电流互感器(CT)饱和深度的影响等优点。     

Y_0/Δ-11变压器差动保护相位校正及零序电流补偿问题分析

分别从形式上和原理上介绍了Y0/Δ-11变压器差动保护的两种相位校正方式,着重分析了Y0侧相位校正和Δ侧相位校正的原理和特点,深入探讨了这两种相位校正方式对差动保护区内外接地故障的适应性,阐明了零序电流补偿的问题,并对零序CT的极性进行了相应分析,认为变压器差动保护的相位校正不仅是各个绕组间的相位校正问题,同时还伴随主变中性点直接接地侧的零序电流补偿问题,Δ侧相位校正与中性点零序电流补偿相结合的方法不仅能保证区外故障差动保护不误动,还可提高区内接地故障的灵敏度,某些未设专门零差保护的变压器因此能增强对接地故障的反应能力。     

基于负序电流判别的变压器差动保护零序电流自动补偿方法

对于星形/三角形(Y/d)连接组的变压器,形成差动量一般采用2种转角方式:Y侧电流移相转角(Y→d)和d侧电流移相转角(d→Y)以实现二次电流的幅值和相位校正.为了避免中性点直接接地侧外部单相接地短路时差动保护误动,2种转角方式都消去了差动电流中的零序分量,但因此降低了差动保护反应内部单相接地短路和匝间短路的灵敏度.直接利用中性点零序电流对差动电流进行自动补偿可以兼顾区内外接地短路时保护的可靠性与灵敏度,但实际上由于三相电流互感器(TA)与中性点零序TA的不同型问题,也可能导致差动保护的误动.研究表明,充分利用变压器各侧负序电流在区内外接地短路时的不同相位特征,可以对差动电流进行零序电流的自动补偿,既提高了区外接地短路时保护的可靠性,又保证了区内接地短路时保护的灵敏度不会降低.该方法无需增加额外的零序TA二次接线,也避免了零序TA极性校验问题.     

变压器零序差动保护的几个问题

通过分析变压器传统纵差保护在反映接地故障时灵敏度上的不足,论述了装设零序差动保护的必要性。在分析了传统零序差动保护各种制动电流的选取方式后,对两卷变压器和自耦变压器的零序差动保护提出了一种通用的制动电流选取方式。同时,还针对传统差动保护的动作特性单一的缺点,提出了变特性的差动保护设计新思路,并在此基础上给出了零序差动保护的设计新方案。最后,还根据现场实际情况给出了一种效验中性点零序CT极性的方法,为零序差动保护在现场的正确应用提供了有力的支持。     

变压器零序差动保护的几个问题

通过分析变压器传统纵差保护在反映接地故障时灵敏度上的不足,论述了装设零序差动保护的必要性.在分析了传统零序差动保护各种制动电流的选取方式后,对两卷变压器和自耦变压器的零序差动保护提出了一种通用的制动电流选取方式.同时,还针对传统差动保护的动作特性单一的缺点,提出了变特性的差动保护设计新思路,并在此基础上给出了零序差动保护的设计新方案.最后,还根据现场实际情况给出了一种效验中性点零序CT极性的方法,为零序差动保护在现场的正确应用提供了有力的支持.     

比率制动式零序差动保护原理介绍

比率制动式零序差动保护主要应用于三绕组自耦变压器,变压器高、中压侧发生单相接地故障时。在纵差保护灵敏度不够的情况下使用。     

变压器零序差动保护灵敏度分析

超高压和特高压变压器组一般由三个单相变压器组成,变压器内部基本上不会发生相间短路,主要的内部故障形式为单相接地和匝间短路。零序差动保护为y0/Y0/Y0或0Y/△接线变压器的Y0侧单相接地主保护,其灵敏度一般很高;但在非常接近中性点处发生单相接地短路时,如果短路的匝数很少,短路电流很小,零序差动保护的灵敏度可能不足,需要校验。该文用多回路分析的方法分析了0Y/△接线变压器Y0侧非常接近中性点处单相接地时零序差动保护的差电流,提供了一种用于工程实践中校验零序差动保护灵敏度的方法。     

变压器零序差动保护制动电流算法探讨

在制定云广直流工程换流变压器保护计划时,发现采用基于高压侧相电流之差原理的变压器零序差动保护制动电流算法结果有问题。通过整定计算实例和理论分析,指出该"新算法"用于换流变压器等单侧电源中性点直接接地系统时必然会产生误动;用于高压系统电厂双绕组升压变压器这类双侧电源系统时,所算得的零序制动电流比采用传统算法时的制动电流更小,区外单相接地故障制动效果比传统零序差动保护差。因此,该"新算法"有必要加以改进。     

电力变压器装设零序差动保护的必要性及其原理

介绍了相间差动保护对内部短路的灵敏度较低甚至拒动,因此变压器非常有必要装设零序差动保护;Yn绕组也有可能发生对铁心的单相接地短路;其原理是利用变压器Y侧A、B、C三相的复合零序电流和中性点回路的电流互感器构成零序差动回路。     

基于超高压自耦变压器中性点零序电流的方向比较 纵联保护的研究

随着电力系统向超高压方向发展,自耦变压器容量越来越大,而其零序阻抗越来越小,导致保护上虽然零序电流达到定值。但零序电压很小,不满足灵敏度要求,零序方向元件误动和拒动,从而零序方向纵联保护无法投入。但超高压自耦变压器中性点所产生的数值很大的零序电流的作用一直被忽略,没有被有效利用。据此提出利用自耦变压器中性点零序电流来代替保护上两侧零序电压的基于自耦变压器中性点零序电流的方向比较纵联保护方案。该方案以自耦变压器中性点零序电流为参考量,与两侧保护处的零序电流进行比相,以两者相位差作为方向判据,判断自耦变压器两侧故障方向,进而根据纵联方向比较原理比较两侧故障方向来易区分内部故障和外部故障。该方案能够消除保护处零序电压对零序方向元件方向判据的不利影响,有效地解决了目前保护处零序电压太小而引起的传统零序方向纵联保护拒动和误动的难题。经动模实验数据和数字仿真验证了该方案对接地故障具有灵敏度高,选择性好,能够正确地反应变压器各种轻微匝间故障,判据不受故障侧电流互感器(CT)饱和影响等优点。     

变压器零序差动保护的分析和改进北大核心

通过分析变压器纵差保护在保护变压器单相接地故障时灵敏度的不足,论述了变压器配置零序差动保护的必要性。但由于人为原因,比如零序电流互感器极性接线错误、定值误整定、零序电流互感器选型错误等,变压器零序差动保护误动事故时有发生。这些零序差动保护的错误无法通过正常负荷电流进行校验,因而限制了零序差动保护的推广应用。通过为零序差动保护配置自校验功能,利用变压器空投励磁涌流校验零序差动保护回路的正确性,并通过动模测试和验证试验证明了自校验功能的正确性。自校验功能不需要人工参与且可靠实用,可防范人为错误导致的零差保护误动事故。     

微机保护装置整定中应注意的问题

1微机变压器保护装置的整定1.1变压器纵差保护的整定纵差保护是变压器内部故障的主保护,它反映变压器油箱内部、套管和引出线的相间和接地短路故障,以及绕组的匝间短路故障。DL/T684标准给出的是常规比率制动特性差动保护的整定导则,差动保护最小动作电流     

分级可控型高压并联电抗器控制绕组的匝间保护

传统的分级可控型高压并联电抗器(以下简称分级可控高抗)保护装置,通过基于磁平衡的差动保护和控制绕组自产零序过流保护反映其控制绕组的匝间短路故障,存在着灵敏性低、速动性差和定值整定困难等不足。为此,文中提出了一种专用于分级可控高抗控制绕组匝间短路故障的保护新方法。它综合利用分级可控高抗的电压、网侧绕组电流和控制绕组电流等电气量,由差动保护检测元件、零序过流检测元件和区外异常检测元件共同构成,既能提高控制绕组匝间短路故障时保护的速动性、灵敏性和可靠性,又能简化保护定值整定。     

小电阻接地系统高阻接地故障纵联差动保护

为提高故障处理速度与供电可靠性,国内部分小电阻接地配电网已试点采用纵联差动保护技术处理接地故障,但其零序过电流保护策略不能有效处理高阻接地。分析计及线路阻抗时的小电阻接地系统单相接地故障特征,利用零序电压与零序电流间的比例关系,提出一种零序电压幅值修正的接地故障差动保护方案。该方案利用零序电压信息自适应修正两终端间电流差,同时针对极端条件下区段数量较少、零序压降稍大等限制因素,适当提高整定值以避免故障点上游保护误动。经仿真与人工接地试验数据验证,该方案可将纵联差动保护耐电阻能力提高至1000W以上。     

适用于新能源并网变压器匝间故障识别的新判据

为增加功率输送能力,新能源并网变压器采用两电压等级三绕组、接线形式为星角角的变压器。变压器在低压侧发生匝间故障时,差动保护灵敏度不足,同时变压器空载合闸于匝间故障时,涌流闭锁判据会闭锁差动保护,延长故障切除时间。基于星角角接线型式的新能源并网变压器零序等值回路,文中通过建立零序节点电压方程,利用区外故障及匝间故障节点电压方程特征构建匝间故障识别判据,该判据与差动保护原理相比,不受励磁涌流的影响,具有较高的可靠性及速动性。文中利用实时数字仿真系统(RTDS)进行故障仿真,验证新判据的有效性及可靠性,发现采用新判据能够可靠灵敏地识别变压器匝间故障,弥补差动保护的不足。     

TCT式并联电抗器控制绕组匝间故障保护方案

基于对晶闸管控制变压器(TCT)式并联电抗器的本体结构和控制绕组匝间短路故障特性分析,提出一种针对其控制绕组匝间故障保护的新方案。该方案综合利用控制绕组匝间故障时网侧零序电压低、补偿绕组零序电流大的特点,采用主判据和辅助判据相结合的方式,主判据采用零序过电流保护元件,采取两段式的整定方式以兼顾匝间故障下保护的灵敏度和容量调节过程中的可靠性;辅助判据由网侧零序高电压闭锁元件构成,并增加闭锁判据,保证TCT式并联电抗器在系统非全相运行、区外不对称故障、电抗器空投、容量调节等暂态过程中保护可靠不误动。基于仿真测试结果确定了所提方案的具体整定方法,并对灵敏度进行了校验,分析计算的结果证明了所提方案的可行性和有效性。     

变压器差动保护的隐患

随着电力系统容量的增大,接地故障导致的零序电流也逐渐增加,而目前的变压器差动保护在消除零序电流时,均未计及电流互感器误差的影响,存在误动的可能.分析了当变压器电源侧发生区外接地故障时,各序电流的分布及大小,以及此时变压器差动保护中的穿越电流及差动电流,指出了目前差动保护的隐患,提出了采用零序制动来消除该隐患.     

变压器差动保护的计算与校验

变压器差动保护是变压器的主保护,用于反映变压器绕组的相间短路故障、绕组的匝间短路故障、中性点接地侧绕组的接地故障以及引出线的接地故障。为了能够整定并准确校验差动保护,必须针对变压器因多绕组、多种联结组别产生的幅值相位差值进行转换,并且为了防止误动作,也必须给差动保护施加各种闭锁条件。在实际检验过程中可能会面临差动电流如何产生,产生差动电流时各绕组侧电流是多少以及针对微机综合保护如何简化计算等种种疑问。主要针对这些问题进行说明。     

变压器△侧小电阻接地方式对差动保护的影响

变压器△侧引线经小电阻接地系统在本侧区外接地故障时,传统差动保护会因差电流而误动.对比了差动保护△侧消零和差动启动定值按躲过接地故障最大零序电流两种解决方案,并分析了△侧消零对△侧电压等级为10～35kV的变压器差动保护灵敏度的影响.