基于等效电感的超高压并联电抗器匝间保护新原理

介绍了超高压并联电抗器的匝间故障情况．提出了一种基于等效电感的新的匝间故障保护原理,建立了基于能量损失函数的微机保护数学模型。根据仿真模型,利用EMTP仿真了超高压并联电抗器的匝间故障、外部故障、电抗器空投等几种工作状态。仿真结果表明该原理行之有效。     

基于测量阻抗变化的并联电抗器小匝间短路保护

通过分析并联电抗器发生匝间短路后的等效电路,提出了基于测量阻抗变化的电抗器小匝间短路保护方法。此方法根据匝间短路后电抗器测量阻抗降低,辅以电压变化开放判据区分区外故障,能够正确、快速检测正常运行小匝间短路故障以及带匝间故障投入运行的电抗器,并在投入电抗器、区外故障、系统振荡时可靠性高。分析表明,此方法定值整定简单、含义明确,抗电流互感器断线和饱和能力强。动模试验验证了保护方法的正确性与可行性。     

变压器匝间短路故障工况下的漏磁特性分析

针对变压器差动保护和重瓦斯保护无法灵敏和快速判别变压器轻微匝间短路故障的问题,研究了变压器正常运行与不同匝间短路情况下的漏磁分布特性。首先,推导了变压器绕组在空间中的磁密分布公式,分析了变压器正常运行时的轴向漏磁分布对称性规律;然后,搭建了“场-路”耦合110 kV三相变压器三维模型进行仿真验证,分析变压器在正常运行、不同故障绕组、不同匝间短路位置下的漏磁分布规律。最后,基于理论分析和仿真验证,提出了变压器内部漏磁传感器的布置方案,为基于漏磁信息的匝间短路故障辨识提供依据。     

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。     

基于零序幅值比较的电抗器匝间保护

针对高压电抗器小匝数匝间保护目前存在的问题,提出了一种新的基于零序补偿电压幅值比较原理的电抗器匝间保护方案。即根据零序网络中零序电压在系统零序阻抗和电抗器零序阻抗上的分布情况,通过直接比较电抗器首端零序电压与补偿到电抗器末端中性点的零序补偿电压的幅值大小,来判别电抗器匝间故障。动模实验表明,该方案原理简单直观,灵敏度高,受系统运行方式变化的影响较小。     

大型电力变压器安全运行与主动保护技术探索

现有变压器内部故障防护方法仍有不足,大型电力变压器爆燃事故时有发生。针对变压器轻微缺陷发展为严重缺陷、最终发生电弧击穿的全过程,文中提出构建大型电力变压器安全运行三级防线：第一级为轻微缺陷的检测和预警,文中分析了各类缺陷检测方法的现状,并初步提出了基于多点温度的热缺陷辨识方法;第二级为严重放电缺陷阶段的主动保护,在发生贯穿性电弧故障之前动作跳闸,文中通过放电试验研究了严重放电缺陷的脉冲电流、特高频及声信号特征,提出了基于多参量的变压器主动保护方案和新型轻瓦斯保护方案;第三级针对电弧故障提升传统变压器保护技术的灵敏性和快速性,为此文中提出了估算变压器主磁链的铁芯饱和判别技术,构建了基于漏磁幅值及对称性差异的匝间故障高灵敏度保护方案。文中对变压器主动保护技术的探索和所提出的三级防线故障防护体系对于提升变压器安全运行水平具有重要意义。     

基于参数不平衡检测的电抗器匝间保护方法

本文提出了一种基于参数不平衡检测的高压并联电抗器匝间保护方法,该方法建立在时域参数模型基础上,利用高压电抗器的本末端电气量,计算出在最小二乘意义下的各相的电气参数。基于高压分相并联电抗器不可能三相同时发生匝间短路故障的前提下,通过构建体现三相参数不平衡和参数突变的综合检测判据,来识别高压电抗器是否发生匝间短路故障。     

磁控式并联电抗器容量调节暂态过程及其对匝间保护的影响

磁控式并联电抗器(MCSR)可实现无功功率的大范围平滑调节,但现有研究中MCSR容量调节暂态特性及其对保护的影响尚不清晰.因此,该文对MCSR容量调节过程展开研究,首先分析了磁控式并联电抗器的稳态运行特性,引入磁饱和度概念,在此基础上,对其容量调节暂态过程特性展开讨论.调容暂态过程中,由于心柱间磁饱和度的差异,三相控制...     

不同拓扑柔性直流配电系统过电流理论计算方法适用范围

柔性直流配电系统是接入新能源、促进分布式能源发展的重要技术手段,其过电流计算是限流方案设计、设备选型、保护策略等的研究基础。具有普适性的精确理论计算方法可以简化和指导过电流的大量电磁暂态仿真。因此,文中开展了放射状和环状柔性直流配电系统极间短路故障下典型过电流理论计算方法的误差原因、影响因素和适用范围的系统性分析。首先,分别分析放射状柔性直流配电系统中过电流的解析计算方法和环状柔性直流配电系统中过电流的数值计算方法,提出了理论计算方法产生误差的根本原因是线路模型误差和公共线路耦合等。然后,在不同拓扑结构下,分析限流电抗器、线路型式及线路长度等因素对过电流理论计算误差的影响。最后,针对不同工况,提出了不同拓扑结构的柔性直流配电系统过电流理论计算方法的适用范围。     

一起母线高压电抗器匝间保护动作事件的分析

某500kV新建变电站母线高压电抗器投运时,某相的合闸线圈被烧毁,且由于非全相导致高抗匝间保护迅速动作,出口跳开三相。针对这一典型事件,文中分析了高抗保护装置中匝间保护元件的原理性缺陷,给出具体的修改方案。并通过事后的试验和缺陷排查分析,找出了合闸线圈烧毁的原因。通过对事件的分析,为母线高抗匝间保护的设计以及操作箱的应用提供了经验。     

末端制动的新型数字式高压并联电抗器纵差保护

高压并联电抗器内部线圈接地故障或引出线的接地及相间短路故障是电抗器常见的故障形式,电抗器纵差保护是这些故障形式的主保护,但是在空投电抗器以及区外扰动的暂态过程中,由于直流分量大而且衰减慢可能引起CT直流饱和而导致纵差保护误动。针对上述问题,提出了一种取电抗器末端电流作为制动电流、采用三段式比率制动特性的数字式纵差保护的方法。本保护具有电抗器空投检测功能、间隙性电流互感器断线检测判据以及电流互感器直流饱和检测判据。经动模试验及现场运行结果证明该保护灵敏反应内部故障,并在空投和区外扰动情况下可靠闭锁保护。     

变压器式可控高抗对线路差动保护的影响及对策研究

通过研究变压器式可控高抗工作原理,分析了线路上并联了变压器式可控高抗后对线路差动保护的影响,比较了几种解决方案的优缺点。提出适用于并联了可控高抗输电线路的时域电容电流补偿计算方法。该方法可以满足长距离超高压线路差动保护暂态补偿电容电流的要求,提高差动保护的灵敏度。提出配置带补偿和不带补偿功能的差动保护方案,有效地保证了可控高抗CT异常时差动保护的可靠性。通过工程应用验证了适用于并联了可控高抗输电线路的时域电容电流补偿计算方法的可行性。     

一种基于电流比变化量的变压器匝间短路保护方法

变压器匝间短路特别是少匝数短路时,现有保护很难检测并发现故障。基于变压器绕组两侧电流比值与两侧绕组匝数比值之间的对应关系,提出了一种电流比变化量匝间保护方法,构建了保护动作判据。该方法不仅能躲过变压器内部相间故障及变压器外部短路的影响,还能区分匝间短路故障相,具有很高的保护灵敏度。通过对试验变压器进行的内部匝间短路试验,验证了所提方法的有效性。     

一种抽能型高抗的抽能绕组匝间短路保护方案研究

抽能型高压并联电抗器,简称抽能高抗,实质是一台由网侧绕组和抽能绕组构成的空心型变压器,属于一种既能吸收系统多余无功也能提供站用电源的新型电抗器。目前,工程上通常采用抽能绕组过电流或零序过电流保护反映抽能绕组的匝间短路故障,存在着选择性差、动作时间长等不足。因此,提出一种新型的抽能绕组匝间短路保护方案以解决这一问题,即综合采用抽能高抗网侧绕组的电压和电流以及抽能绕组环内电流等电气量,由区外异常判据、铁芯饱和判据和自产零序过流判据以逻辑相与的方式共同构成。RTDS仿真实验表明,该保护方案,既能保证在各种非区内故障工况下可靠不动作,又能灵敏反映抽能绕组4%匝以上的匝间短路故障,并将保护动作时间缩短至50 ms左右,解决了以往抽能绕组匝间短路保护方案选择性差、动作时间长等问题。     

基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法

变压器差动电流波形在区内故障后第一周期内由于非周期分量和高次谐波的影响而存在较大偏移,导致保护容易出现误判。为解决该问题,在PSCAD中建立变压器差动保护仿真模型,对三相差流瞬时值取绝对值后求和得到特征电流。研究发现励磁涌流与内部故障电流的特征电流在波形间断角和纵向偏移上存在明显差异,可以通过在时间轴上方设置合理的门槛值,取特征电流波形在该门槛值以下的波宽作为识别涌流与内部故障电流的判据,由此提出一种基于特征电流波宽判据的变压器差动保护方法。仿真表明该方案能有效提高保护动作速度,维持在20 ms左右,弥补了波形对称性原理的差动保护在可靠性和速动性上的不足。     

基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据

变压器在空载合闸的过程中,会产生幅值较大的励磁涌流,如不采取相应的闭锁措施,将导致变压器差动保护误动作。针对该问题,提出了一种基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据。该判据首先对差流序列进行符号化处理,根据符号序列中相关模式序列出现的比例,量化表征差流波形的特征,实现对励磁涌流和故障差流的识别。利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了所提判据在各类区内外故障和励磁涌流工况下,以及各类工况伴随电流互感器饱和时的有效性。     

超(特)高压输电线路差动保护电容电流补偿

在超(特)高压输电线路中接入的并联电抗器,可以适当地补偿分布电容所产生的容性电流,降低差动电流,但仍不能保证区外故障时正确动作.本文在传统的分相电流差动保护的基础上,结合电抗器的补偿作用,对传统的补偿方案进行了修正.通过ATP仿真验证,表明该方法具有较高的可靠性.     

零序电流差动应用在母线保护的可行性分析

作为完全故障分量的差动保护 ,零序电流差动保护在区内故障时有较高的灵敏度 ,其在母线保护上的采用可以为解决现有母线保护存在的问题提出一个新的思路。     

一种基于差流波形特征的励磁涌流识别方法

提出了一种基于差动电流波形特征的励磁涌流和故障电流识别方法。励磁涌流的共同特征是受铁芯饱和程度的影响,差动电流是流过励磁绕组的实际电流,因而这一特征表现得更加明显。定义波形系数为磁通未饱和部分对应的电流在整个周期中所占比例,当系数大于阈值时判定为励磁涌流。为防止误动,当系数小于阈值时,引入"是否完全偏向时间轴一侧"作为辅助判据,使得该方法更加可靠。最后进行空载合闸仿真试验,证明了该方法能识别各种情况下的励磁涌流,性能优于二次谐波制动和间断角判据。