變壓器差動保護誤動的影響因素分析與對策研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設備,在整個系統(tǒng)中起著能量傳遞的作用。差動保護作為變壓器內部故障的主保護,在現場實際運行中將受到勵磁涌流、TA飽和以及和應涌流等諸多因素的影響,進而發(fā)生誤動。分析差動保護誤動的原因并提出相應的防范措施,對提高變壓器差動保護運行的可靠性具有重要的理論價值和現實意義。論文首先采用J-A理論進行TA建模研究,并利用該模型分析TA的飽和特性,作為后續(xù)章節(jié)的理論基礎。在此基礎上,針對電力系統(tǒng)實際運行中變壓器差動保護的多

2、種誤動情況,分析了勵磁涌流、TA飽和以及和應涌流等因素的影響,并提出相應的防范措施。論文的主要內容和成果如下:
　　 1.通過結合J-A(Jiles-Atherton)理論與TA特性方程,建立了考慮磁滯特性的TA動態(tài)分析模型。在此基礎上,利用S-function、MaskingEditor以及Symbolic。MathToolbox對其進行模塊式開發(fā)。該模塊不但具有計算準確、應用靈活、拓展性強等特點,同時可通過表達式輸入的方式實

3、現用戶白定義模型的開發(fā),并且支持多種形式的外部數據輸入。應用該模型對TA的飽和特性進行分析,為本文后續(xù)章節(jié)提供理論基礎。
　　 2.針對變壓器區(qū)外故障切除后差動保護容易發(fā)生誤動的情況,研究了TA飽和以及變壓器Y側電流相位補償對差動保護的影響。根據保護的誤動特點,提出利用多分區(qū)延時法以防止差動保護誤動。該方法能夠保證變壓器在發(fā)生區(qū)外故障及區(qū)外故障切除后差動保護不誤動,同時在經歷變壓器區(qū)內故障時迅速動作。
　　 3.針對變壓

4、器在發(fā)生轉換性故障(區(qū)外轉區(qū)內)時,差動保護不能及時開放的問題,根據TA飽和時在其一次電流過零點附近存在一小段線性傳變區(qū)的特點,首先詳細分析了變壓器發(fā)生區(qū)內、外故障時差流的變化特征。在此基礎上,利用數學形態(tài)學的方法構造奇異點與間斷角檢測算子,通過判斷差流波形中是否存在間斷識別變壓器轉換性故障。該方法能在TA飽和情況下正確識別變壓器區(qū)內、外故障,并對于變壓器發(fā)生轉換性故障做出正確判斷。
　　 4.研究內橋接線方式下的變壓器差動保護

5、誤動實例,分別對勵磁涌流、和應涌流以及TA飽和等因素的影響進行了詳細分析,指出非周期分量引起的TA局部暫態(tài)飽和是造成內橋接線方式下變壓器差動保護誤動的主要原因。在此基礎上提出了內橋接線方式下,基于時差法的防止變壓器差動保護誤動的新判據。該方法具有計算簡單,快速可靠,識別特征明顯等優(yōu)點。
　　 5.針對變壓器非同期空投時,未合閘相受已合閘相的影響可能發(fā)生超飽和,進而引起差動保護誤動的問題,通過分析△繞組中環(huán)流的特點,提出了兩種變壓