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。     

高压并联电抗器匝间保护防饱和误动方法研究

高压并联电抗器(high voltage shunt reactor,HVSR)易于在端电压突增的情况下饱和,电气特征上高抗饱和与匝间短路之间较为模糊,传统的基于零序电气量的匝间保护存在误动风险。提出一种新型高抗饱和防误动方法,针对高抗饱和误动问题,构建了基于谐波分量及直流分量的闭锁判据,防止匝间保护在高抗饱和时误动作;同时,为避免所提出的闭锁判据导致匝间保护灵敏度下降,利用高抗在故障及饱和条件下的阻抗特性差异,构建了基于绕组计算电感波动的开放判据,实现了对高抗饱和匝间短路的准确识别,且在高抗匝间短路故障与饱和同时发生时也能可靠开放保护动作。RTDS仿真结果验证了该方法的有效性。     

特高压站用电并联电抗器匝间保护分析

针对不直接接地运行的干式电抗器,当其发生匝间故障时,过流保护灵敏度较低,存在较大的保护死区,差动保护也无法反映匝间故障.一般来讲,负序过流保护比过流保护有更高的灵敏度,分析了负序过流保护、负序方向过流保护、过流保护在特高压站用电系统中110 kV并联电抗器的保护性能,最后提出了识别干式电抗器匝间故障的方法.     

特高压站用电并联电抗器匝间保护分析

针对不直接接地运行的干式电抗器,当其发生匝间故障时,过流保护灵敏度较低,存在较大的保护死区,差动保护也无法反映匝间故障。一般来讲,负序过流保护比过流保护有更高的灵敏度,分析了负序过流保护、负序方向过流保护、过流保护在特高压站用电系统中110 kV并联电抗器的保护性能,最后提出了识别干式电抗器匝间故障的方法。     

特高压站用110 kV低抗匝间短路电流分析及其保护改进

分析发现某110 k V干式空心电抗器存在运行隐患,单台出现严重的匝间短路、完全烧毁,其保护也可能不动作。保护死区过大是系统中并联干式空心电抗器保护的普遍问题,本文分析了匝间故障时短路电流的影响因素,确定短路电流倍数仅与剩余电抗比和工作电压相关。提出一种基于剩余电抗比的过流保护,保护死区小,能反应轻微匝间短路。新建和改造便利,对各电压等级空心电抗器均适用。在未改造前,可在监控后台设置剩余电抗比虚遥测限额,轻微匝间短路时能及时发出报警信息,提醒运维人员检查处理。     

空心并联电抗器匝间故障三阶段特性分析及综合保护方法

空心并联电抗器匝间故障频发以及有效保护技术的缺乏,导致了许多着火燃烧事故。文中以多起故障案例动态录波数据为基础,综合模型匝间短路静态特性测试,以及空心线圈电磁感应特点分析,提出了并联电抗器匝间故障发展过程中出现的具有内在发展机理和外在显著电气特性的"三阶段特性"理论。指出了匝间短路环流巨大是故障发展迅速、产生巨大有功损耗以及电感损失的直接原因,进而分别提出了匝间短路初始阶段、快速发展阶段以及平衡阶段有效灵敏的保护方法。最后,通过真实模型匝间短路试验分析,证明所提保护方法能够快速可靠识别匝间短路故障。     

WDK-600微机电抗器保护装置匝间保护原理分析

匝间保护是并联电抗器保护的主保护之一,可有效反应并联电抗器内部的匝间短路故障。WDK-600微机电抗器保护装置采用由电抗器高压零序电流、零序电压组成的零序阻抗继电器,弥补了以前阻抗补偿原理存在过补偿和欠补偿,补偿度难整定的不足。通过零序功率方向保护与零序阻抗保护的对比,介绍了WDK-600装置匝间保护的特点、基本原理、动作判据,不仅定性地分析了故障类型,而且从定量的角度分析了故障特征,为日后现场调试匝间保护提供借鉴作用。     

WDK-600微机电抗器保护装置匝间保护原理分析

匝间保护是并联电抗器保护的主保护之一,可有效反应并联电抗器内部的匝间短路故障.WDK-600微机电抗器保护装置采用由电抗器高压零序电流、零序电压组成的零序阻抗继电器,弥补了以前阻抗补偿原理存在过补偿和欠补偿,补偿度难整定的不足.通过零序功率方向保护与零序阻抗保护的对比,介绍了WDK-600装置匝间保护的特点、基本原理、动作判据,不仅定性地分析了故障类型,而且从定量的角度分析了故障特征,为日后现场调试匝间保护提供借鉴作用.     

应用等效瞬时电感对称特征判别变压器励磁涌流新方法

根据变压器在空投和内部故障情况下等效瞬时励磁电感的波形差异性,提出一种利用波形相关性判别励磁涌流和故障电流的新方法。涌流时变压器铁芯必然经历饱和与非饱和过程,瞬时励磁电感是时变且交替变化的。内部故障时,变压器铁芯工作于线性区域,瞬时励磁电感恒为常数。在此基础上,提出利用波形对称度分析等效瞬时电感前后半个周期波形的对称性。通过涌流和故障时等效瞬时电感波形对称度的大小判别涌流和故障。动模试验分析结果表明,新方法能有效区分励磁涌流和故障电流,对轻微匝间故障也有足够的灵敏度。     

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。     

由一起事故看励磁试验电源选择计算的误区

论述了一起自并励机组启动试验中,由于错误估计了励磁变空载合闸的励磁涌流,导致在励磁变压器低压侧三相短路时保护拒动的事故经过,分析了励磁变空载合闸的励磁涌流产生的机理,指出了电源电压较大幅度低于额定电压时,变压器空载合闸不会产生励磁涌流,在此基础上给出了合理的励磁试验电源继电保护的整定计算方法。     

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。     

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。     

变压器差动保护误动原因分析及对策综述

从理论联系实际的角度综述分析了引起变压器差动保护误动的一些主要原因,包括变压器空载合闸励磁涌流、相邻变压器空投引起的和应涌流、外部故障切除恢复性涌流;电流互感器（TA）暂态饱和、局部暂态饱和;变压器零序涌流助增对变压器差动保护的影响等,根据这些误动原因提出了相应的解决对策.正确地认识和理解这些问题,有助于引起研发、设计、调试、运行等部门的重视,并通过适当的措施来避免这些原因引起的误动,提高变压器保护在现场运行的动作准确率.     

变压器铁芯饱和统一模型建立及其判别方法

建立了变压器铁芯饱和的统一模型,推导出磁链最大值与电压突变时刻、突变前后电压相角差及突变后电压幅值的关系式,铁芯是否饱和与这些参数密切相关。发现电压降低(如系统发生故障或者非同期合闸操作)情况下也会产生铁芯饱和,因而以电压幅值降低作为变压器不会产生励磁涌流的依据并不可靠。进而提出一种基于电压量积分的铁芯饱和判别方法,该方法对空载合闸、故障切除、和应涌流、系统故障或操作等电压突变引起变压器铁芯饱和而产生励磁涌流,都能在半个周期左右的时间完成判别,为差动保护不经涌流闭锁提供了一种有效、快速的实现方法,可显著提高运行变压器发生内部故障时差动保护的动作速度。     

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。     

基于不平衡电压的相控电抗器匝间短路故障保护方法

相控电抗器在结构上属于干式空心电抗器,工作时其电流会随着相控触发角的变化而变化,其等效阻抗也随之变化.常规干式空心电抗器的匝间短路保护针对恒定阻抗的电抗器设计实现,并不适用于相控电抗器.文中提出一种相控电抗器匝间短路故障保护方法.首先,根据相控电抗器的接线和工作特性,得到两个电抗器之间的不平衡电压;然后,采用滑动数据窗积分的方式计算其不平衡电流;最后,基于差动保护的原理实现了匝间短路故障的判断.所提方法消除了晶闸管触发角对匝间短路故障判据的影响.基于实际工程参数的实时数字仿真结果验证了所提方法的有效性.     

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。