几起主变保护动作原因分析

文中以3个案例介绍了主变差动保护动作(含瓦斯继电器动作)情况。详析差动保护动作后,根据动作报文信息和故障电流电压的波形、幅值及相位来判断差动保护动作的原因,确定故障相别,快速锁定故障点的位置,为检修部门查找故障点和准备修试提供方向;在主变空冲时,由于试验班对主变小修及预试后产生较大"剩磁",或者新型变压器使用铁心材料特性较"硬"的原因而导致主变在送电时差动保护动作,则应该向调度部门正确地解释差动保护动作原因,为尽早恢复主变运行提供关键的依据。     

一起误操作事故的原因分析

介绍了某变电站发生的一起误操作事故情况,通过不同的角度对电气物理量进行分析,讨论了引起保护误动作原因。主要是由于主变各侧电流引入有误,且运行人员擅自改变操作顺序。并根据继电保护装置在这次事故中的动作情况,提出在主变引出线可不采取快速切除故障的情况下,宜采用主变各侧套管TA作为主变差动保护的二次电流回路构成差动测量。     

数字差动保护抗电流互感器饱和的线性区方案

主设备保护通常采用差动原理作为主保护原理,随着数字保护在电力系统的广泛应用,存在电流互感器（TA）暂态饱和易引起差动保护误动的问题。数字差动保护抗TA饱和的线性区方案是建立在TA暂态饱和时一次电流每个周期过零时始终存在一定的线性传变区域的理论基础上,对TA传变的数据取最小的线性区选择方法,动作电流采用半波傅里叶滤波算法计算,制动电流采用全波傅里叶滤波算法计算,构成比率制动差动保护。该方案原理简单、实现方便,动模录波数据说明该方案能够基本消除区外故障TA暂态饱和引起差动保护误动的情况,可直接应用于变压器差动保护、发变组差动保护和母线差动保护,应用前景良好。     

二维空间重构电流特征轨迹的变压器差动保护判据

在故障电流的影响下,变压器差动保护两侧电流互感器(TA)易发生饱和,使传变的电流波形发生畸变,严重影响变压器差动保护的正确动作。针对TA饱和造成的变压器差动保护误动或拒动的问题,对不同故障类型下变压器两侧电流波形相位关系特性进行对比分析,提出将两侧电流进行二维空间重构,应用重构后的特征轨迹构造变压器差动保护新判据,以识别伴随TA饱和的变压器各类故障。通过仿真和动模试验,验证新判据有较高的可靠性和灵敏性,并且具备较强抗TA饱和的能力。     

主变差动微机保护TA接线方式探讨

对目前成都电业局110 kV内桥接线变电站中主变差动微机保护TA接线方式存在的问题进行了分析,建议进行差动保护电流接线方式设计时,将主变每一侧开关的TA电流分别引至主变保护屏,分别接至对应的屏内小TA,不能在端子上组合成和电流以后再接入屏内小TA,否则发生主变差动保护区外故障,在TA饱和的情况下,差动保护有误动的可能。     

变压器差动保护CT接线正确的重要性

主变差动保护作为变压器的主保护,能反映变压器内部相问短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。差动保护是输入的两端CT电流矢量差,当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。差动保护是保护两端电流互感器之间的故障,即保护范围在输入的两端CT之间的设备上,正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等、方向相反、相位相同、两者刚好抵消,差动电流等于零。故障时两端电流向故障点流动,在保护内电流叠加,差动电流大于零,驱动保护出口继电器动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源。     

半波长输电线路差动电流分布特征及差动保护原理适应性研究

针对现有电容电流补偿方法不适用于半波长输电线路电流差动保护,且差动点的选取影响电流差动保护的动作性能的问题,从理论上研究了各种故障方式下半波长线路故障点位置与电流差动点变化后沿线差流的分布特征,研究结果表明,当故障点与电流差动点相差1500km时,故障相差动电流最小,电流差动保护灵敏度最低;非故障相差动电流最大,电流差动保护可靠性最低。当故障点与电流差动点一致时,故障相差动电流最大;非故障相差动电流接近0。同时对差动保护原理在半波长线路上的适应性也进行了分析,分析结果表明对于半波长线路现有电流差动保护已不能适用,除需要对差动点进行预估外,还需要定制专有的差动保护原理。     

变压器差动保护误跳闸故障原因排查

针对某110 kV变压器低压侧差动保护误跳闸,通过故障信息分析初步认为故障原因为变压器高压侧TA二次回路W相存在电流泄漏;利用故障模拟及加压法确定了故障点,以及TA接线破皮是导致主变压器误跳闸的主要原因;并提出相应建议,以防止该类事故再次发生。     

光纤电流差动保护在T接线路上的应用

为了提高西安南部电网110 kV线路负荷送出能力.在西安电网110kV南白-文白支线及110kV南雁Ⅲ-文雁支线装设了光纤电流差动保护,根据光纤电流差动保护以及T接线路故障情况下三端故障分量电流的特点,分析了适用于T接线路的CSC-163T三端光纤电流差动保护的差动保护判据;对影响电流差动保护正确动作的TA饱和、TA两侧变比不同等因素,给出了解决方案;分析了电流差动保护装置与通信系统的连接方式;总结了CSC-163T装置在西安电网的应用成效.     

基于电流变化量的自适应母线保护

提出了母线差动保护的自适应判据和母线外部故障时TA饱和的判别方法,用于快速反应母线故障和解决母线区外故障保护误动问题。根据母线外部故障时工频电流变化量差动电流主要表现为母线分布电容电流的变化量,母线内部故障时特别是经高阻故障时可能有一部分穿越性负荷电流流经母线,流进母线的工频变化量电流在流出电流支路的阻抗和故障点等效的过渡电阻之间分配的特点,得到自适应母线保护的动作判据。基于饱和的TA在瞬时电流过零时有一线性传变区,瞬时电流变化量制动电流时间先于瞬时电流变化量差动电流这种特点,得到母线区外故障时TA饱和的判别方法。提高了保护的可靠性和灵敏度,不受系统运行方式和过渡电阻的影响。     

利用小波包能量区分变压器内外部故障

TA饱和是变压器差动保护中待解决的关键问题之一。通过对变压器TA饱和的深入分析及仿真研究,得出结论:TA饱和时,区外故障电流含有大量明显的突变点,而区内故障电流连续。据此结论,文章提出了一种利用小波包变换区分变压器内外部故障的新方法。首先小波包变换分别对TA饱和情况下的内外部故障电流进行分解,然后对分解后的信号进行能量计算,将问题量化,可以直观地观察信号的差异,最后提出判据。仿真验证证明,该方法能够正确区分TA饱和情况下的内外部故障电流,能及时阻止可能造成的损害,并可防止变压器保护误动。     

△侧套管内电流互感器接线的变压器差动保护分析

针对在电力工程中为节省投资而采用低压 (△侧 )套管内有气隙电流互感器的情况 ,论述了单相变压器差动保护原理 ,介绍了三相变压器差动保护的 3种接线方法。分析结果表明 ,变压器△侧相绕组差动保护的TA接线 ,无论其是否为套管TA ,对匝间故障保护效果都无差异。但对相间短路故障 ,三相式变压器 △ 侧绕组差动保护接套管TA时 ,接法不同 ,保护效果则不同。     

发变组大差动保护灵敏度分析及其合理化配置

按照"四统一"的设计原则,通常配置一套差至高压厂用变压器低压侧的发变组大差动保护,在某些情况下低压侧TA内部发生相间故障时发变组大差动保护的灵敏度无法满足要求。当前很多电厂进行的脱硫改造,原按照"四统一"原则设计的发变组大差动保护相应的也需要改造。文章首先分析了大差动保护差至高压厂用变压器低压侧需要满足的边界条件,利用分析的通用边界条件计算华东某电厂脱硫改造中发变组大差动保护差至脱硫变和高压厂用变压器低压侧的灵敏度。分析得出发变组大差动保护差至高厂变、脱硫变低压侧是不合理的,提出了取消差至高厂变/脱硫变低压侧的发变组大差动保护。     

变压器差动保护中电流互感器饱和的综合判据

针对电流互感器(TA)饱和对变压器差动保护造成的不利影响,总结分析了常用的谐波制动法、时差法和附加制动区法这3种TA饱和识别方法的优缺点,在时差法或附加制动区法作为主判据的基础上,以谐波制动法的判别结果作为必要条件提出了变压器差动保护中TA饱和的综合判据。该判据提高了TA饱和的识别率,且在TA饱和延时闭锁差动保护期间可以对变压器区内故障做出快速反应。作者还提出了在静模试验中校验TA饱和判据的新方法,可以不依赖于动态模型进行程序调试,最后通过动模试验验证了该判据的可行性。     

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。     

一种快速识别故障发展的变压器差动保护解除闭锁新方法

TA饱和一直是影响变压器差动保护可靠性的重要原因。目前已有的比率制动特性和时差法等方法,在一定程度上提高了保护躲避区外故障的能力,但无法及时处理区外故障转区内故障的情况。通过分析发现:当外部故障且TA饱和时,绝大部分采样点在满足动作条件的情况下,其饱和TA的二次电流变化趋势与差流的变化趋势相反,而在内部故障情况下,上述规律则不满足。由此提出利用饱和二次电流和差流采样值变化轨迹,动态地定是否发生故障发展,有利于进一步提高差动保护的可靠性。仿真结果证实了所提方法的有效性。     

水轮发电机转子一点接地故障分析及处理

本文对某大型水轮发电机转子一点接地故障进行了分析和查找,发现了励磁变压器低压侧单相接地会引起转子接地保护动作,同时还发现如果励磁变低压侧为△接线且励磁整流电路采用6脉动桥式全控整流电路,励磁电流和电压的变化以及励磁变差动保护动作与励磁变低压侧单相接地没有必然联系。本文通过此次转子一点接地的处理,得出以下结论,当发电机在空转状态下转子接地保护正常而加励磁后接地保护动作,且接地故障位置计算值在50%左右时,应该同时考虑励磁绕组50%位置是否接地以及励磁变低压侧单相接地的可能,而且不能仅从励磁电流和电压未变化或励磁变差动保护未动作来判断励磁变低压侧没有接地。本文得出的结论对同类型故障的处理有重要的参考价值和现场依据。目前尚未见到针对励磁变低压侧单相接地对转子保护动作影响的相关文献。根据此文结论,在实际应用中,可以避免在故障查找过程中被保护装置故障定位数据所误导,从而提高转子一点接地故障处理的效率和准确性。     

基于磁制动原理的特高压变压器励磁涌流快速识别

针对特高压大容量三相分体变压器差动保护，提出一种基于磁特性的励磁涌流快速识别新方案，该方案充分考虑了特高压变压器端部接长距离输电线路的实际特点，配合自适应数字低通滤波器计算变压器等效瞬时磁阻，有效解决了内部故障时由于变压器模型简化造成的计算误差问题。根据内部故障和励磁涌流时等效瞬时磁阻的不同变化特征，能够在10 ms识别出励磁涌流，同时还考虑了内部故障TA饱和的影响，能够保证在TA严重饱和情况下做出正确判断。该方案识别速度快、可靠性高、整定方便，具有广阔的工程应用前景。实验结果验证了其快速性和可靠性。     

变压器保护设计中几个问题的解决方法探讨

介绍了大型高压、超高压变压器保护设计中的若干技术问题，对大型高压、超高压变压器保护设计中一些技术问题的解决方法给出了较详细的说明和探讨。