220kV以上电力变压器涌流制动方案

分析了相电流差动方式差流、Y→△方式差流、△→Y方式差流及Y侧相电流在Y侧空载合闸时与原始磁化电流的关系,表明只有相电流差动方式的差流能完全保留原始磁化电流的特征,而其余几种方式都可能弱化某相电流的涌流特征。同时,分析了变压器对称涌流产生的原因,计算说明对称涌流中的二次谐波含量并不一定比单向涌流低。对于220 kV以上采用三单相变压器组连线的三相变压器,基于一种新型的三相变压器差动保护电流互感器配置方案,既能实现基于相电流差动方式的涌流制动方案,又不会缩短变压器差动保护的保护区。理论分析及仿真实验都表明,该涌流制动方案优于基于Y→△转角方式差流、△→Y转角方式差流及Y侧相电流的二次谐波制动方案。     

三相涌流波形特征分析及差动保护中采用二次谐波相位制动的原理

探讨了GE变压器保护中采用二次谐波附加相位制动原理的适用范围,该原理是从单相变压器涌流特征分析而得到的,但在三相变压器中并不一定完全适用。如对于Y0/?-11接线的变压器,Y0侧空载合闸时由于?绕组中环流助增的影响,引起Y0侧涌流波形的二次谐波幅值、相位特征将不完全同于单相变压器。若保护采用不同的转角方式,其差电流中的二次谐波幅值与相位特征更是不同,论文研究指出基于二次谐波相位的励磁涌流判别方法应充分考虑变压器的接线组别、差动保护的实现原理等的影响。同时研究发现三相分体的变压器各相励磁支路的涌流波形基本上和单相涌流特征相同,如能测量在△侧绕组中的电流并采用两侧绕组电流作为差动臂,那么空载合闸时差动电流就等于励磁支路的电流,同时还能提高区内故障的灵敏度,并且适合采用附加相位制动原理来识别涌流。     

变压器差动保护中电流相位补偿方式的分析

在变压器空载合闸时,对变压器差动保护中△→Y电流相位补偿方式进行分析,证明变换后得到的某相差流并不能反映该相励磁电流的真实变化。进一步利用MATLAB仿真YN,d11变压器空载合闸,对比分析了变压器差动保护中△→Y和Y→△这2种电流相位补偿方式对二次谐波比励磁涌流闭锁判据的影响,仿真结果表明前者并不比后者具有明显的优势,也不宜采用分相闭锁差动保护。同时,分析变压器对称涌流产生的原因,计算说明对称涌流中的二次谐波比并不一定比单侧涌流低。提出了利用未经补偿的相电流计算励磁涌流闭锁判据中二次谐波比,提高分相闭锁的可靠性,以及利用综合二次谐波比全相闭锁保护、加短延时投入分相开放判据开放保护,提高带故障合闸时保护动作速度的思想。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新方法

为提高变压器差动保护鉴别励磁涌流和内部故障差流的准确性,本文针对变压器空载合闸及带故障空载合闸情况,提出了一种提取变压器差动电流的新方法。该方法以变压器自身的磁关系为依据,通过控制变压器Y形侧某一相的合闸角为90°,进而采用该相的线电流来取代角侧环流,再与Y形侧其它两相的线电流分别做差,取所得电流作为差动电流。MATLAB仿真实验表明新方法能够准确区分励磁涌流和变压器内部故障差流,且对小接地和小匝间情况亦可以较好的区分。并通过计算采样数据在不同时段上的自相关系数,利用自相关系数的大小来证明了新方法的准确性。     

相电流比例差动判据与线电流比例差动判据的比较

在星形/三角形连接组的变压器差动保护设计上，原有做法一般是对星形（Y）侧电流转角，进行二次电流的幅值和相位校正，之后与三角形（△）侧绕组的线电流构成差动保护，即线电流差动判据。有观点认为，线电流差动消去了零序电流，造成接地故障时的灵敏度降低。因此,需要引入零序差动保护等补偿措施。通过理论分析发现，原有的设计并没有消去零序电流，其对差动电流的作用从相电流差动判据的显式助增转化为线电流差动的隐式助增，并以相电流差动为参照，考核线电流差动判据的性能。在一致安全性的前提下，确定了线电流差动和相电流差动进行比较的前提。进一步通过灵敏性分析发现，相电流差动对灵敏性的提高不是体现在对差动电流的修正上，而是体现在对制动电流的改善上。     

一起主变差动保护误动实例分析及对策探讨

根据一台变压器空载合闸造成另一台并联运行变压器差动保护动作的故障录波数据,分析了运行变压器差动保护误动的原因.由于空载合闸变压器产生的励磁涌流引起桥侧电流互感器传变特性发生改变,从而使差动电流中的二次谐波含量降低,二次谐波闭锁保护失效,导致变压器差动保护误动.根据现场的实际情况和误动原因,探讨了如何防止励磁涌流引起的主变差动保护误动的对策.     

RCS-978变压器保护二次谐波制动系数整定值探讨

在《整定导则》中推荐的二次谐波制动系数为15%～20%,该制动系数是以两相涌流之差为基础分析得出的,鉴于RCS 978微机变压器差动保护对变压器各侧电流相位补偿方法的独特之处,励磁涌流在RCS 978差动保护装置中以相电流的形式出现,而非两相涌流之差,分析了《整定导则》中推荐的二次谐波制动系数用于RCS 978变压器差动保护装置时可能存在的问题。     

RCS-978变压器保护二次谐波制动系数整定值探讨

在<整定导则>中推荐的二次谐波制动系数为15%～20%,该制动系数是以两相涌流之差为基础分析得出的,鉴于RCS-978微机变压器差动保护对变压器各侧电流相位补偿方法的独特之处,励磁涌流在RCS-978差动保护装置中以相电流的形式出现,而非两相涌流之差,分析了<整定导则>中推荐的二次谐波制动系数用于RCS-978变压器差动保护装置时可能存在的问题.     

变压器差动保护二次谐波制动仿真分析

变压器差动保护中传统的二次谐波制动方案在变压器空载合闸、内部故障或外部故障切除时,若TA饱和,变压器差流中二次谐波含量较低,差动保护容易误动。文章首先分析了变压器空载合闸中励磁涌流的二次谐波和基波之间的幅值关系,利用二次谐波制动的原理防止励磁涌流造成差动保护误动作,这也是目前最普遍应用的方法。通过建立合理的变压器模型,在不同的情况下进行各种二次谐波仿真、比较,验证了其可靠性与正确性。     

相电流比例差动判据与线电流比例差动判据的比较

在星形/三角形连接组的变压器差动保护设计上,原有做法一般是对星形(Y)侧电流转角,进行二次电流的幅值和相位校正,之后与三角形(△)侧绕组的线电流构成差动保护,即线电流差动判据。有观点认为,线电流差动消去了零序电流,造成接地故障时的灵敏度降低。因此,需要引入零序差动保护等补偿措施。通过理论分析发现,原有的设计并没有消去零序电流,其对差动电流的作用从相电流差动判据的显式助增转化为线电流差动的隐式助增,并以相电流差动为参照,考核线电流差动判据的性能。在一致安全性的前提下,确定了线电流差动和相电流差动进行比较的前提。进一步通过灵敏性分析发现,相电流差动对灵敏性的提高不是体现在对差动电流的修正上,而是体现在对制动电流的改善上。     

改进型二次谐波励磁涌流制动方法

分析了变压器励磁涌流波形中基波与二次谐波相位差的关系,二者满足0°或180°的相位关系,并通过对理想单相变压器仿真、三相变压器仿真、动模试验得到的涌流波形的分析验证了此结论,据此提出了一种利用二次谐波与基波之间幅值和相位关系综合判别励磁涌流的改进型二次谐波制动方法,应用该方法的差动保护明显优于采用传统二次谐波制动判据的保护,具有较好的工程应用价值。     

变压器三角形绕组中环流的构造方法

由于Y,d接线变压器中三角形（△）侧绕组电流不易测量,使得变压器差动保护中存在电流相位补偿的问题,由此计算出的差流不能很好地反映本相励磁涌流的特征,也限制了基于等效瞬时电感变化的励磁涌流判据的应用范围。文中根据两侧绕组的电压方程,推导出△侧绕组环流与星形（Y）侧零序电压和电流之间的关系,提出了一种用于构造Y,d接线变压器中△侧绕组环流的方法,该方法与Y侧绕组接地方式无关,具有广泛的适用性。仿真与动模实验验证了该方法的正确性与有效性,结果分析表明,该方法有利于等效瞬时电感的计算及相关励磁涌流判据的实施。     

内桥接线主变压器差动保护误动原因分析

内桥接线变电站的主变压器并列运行时,其中一台变压器支路空载合闸或故障时,内桥开关将通过很大的励磁涌流或短路电流。在此情况下,正常运行的变压器差动保护可能发生由于电流互感器暂态传变特性差异以及产生和应涌流现象而导致保护误动。文中结合一起变压器差动保护连续误动的事故,对内桥接线方式下,电流互感器传变特性差异、和应涌流的产生进行了理论分析和仿真验证,并对励磁涌流的二次谐波闭锁能力进行了分析计算。最后提出了内桥接线方式下改进的变压器差动保护接线方式等解决措施,以防止差动保护误动。     

一起特高压变压器的差动保护误动分析及防范措施

通过建立MATLAB仿真模型,分析了在特高压交流试验示范工程投运调试过程中出现的一起由于中压侧空投主变压器产生励磁涌流而导致调压变压器差动保护误动作的案例。针对特高压变压器结构上的特殊性,分析了合闸角、剩磁等因素对励磁涌流的影响,仿真复现了现场故障录波波形。针对调压变压器差动电流中二次谐波含量较低可能引起的误动,从2个方面提出了相应的解决方案：指出二次谐波涌流闭锁判据宜采用三取二闭锁方式,但在某些特殊情况下,依然可能失效,进而提出了利用二次谐波变化趋势来识别励磁涌流和故障电流的辅助判据,并对综合判据进行了仿真验证;分析了调压变压器容量对励磁涌流的影响,提出在条件允许的情况下,适当增加调压变压器容量来避免励磁涌流可能引起的误动,为提高调压变压器差动保护可靠性提供了新思路。     

用模糊集贴近度法识别变压器的故障电流和励磁涌流

根据电力变压器差动保护中故障电流和励磁涌流波形的对称情况,提出了用波形对称及模糊集贴近度原理来辨别故障电流和励磁涌流的新方法。数字仿真结果表明,本方法可准确识别故障电流和励磁涌流,即使在空载合闸于内部故障时,保护继电器也能迅速可靠动作,避免了采用二次谐波制动导致的误动问题。     

主设备变压器保护谐波制动改进

传统的变压器保护采用励磁涌流中二次谐波的含量区分是励磁涌流还是故障电流，从而对差动继电器进行闭锁，但在空投或故障切除后恢复供电时，变压器发生某些故障，如轻微匝间故障，励磁涌流与故障电流叠加，由于变压器容量，电压等级，变压器的铁芯结构等因素影响，励磁涌流可能长达5s才能衰减，此时可能造成变压器保护的实际拒动，针对上述原理的缺陷，提出二次谐波的涌流加速原理，充分利用CPU的快速处理能力，使变压器在发生上述故障时快速动作，提高保护的动作时间。     

变压器励磁涌流引起线路差动保护误动分析

探讨变压器空投过程中,为其供电的110k V线路差动保护动作跳闸原因。通过对变压器涌流波形、110k V线路两侧电流波形,以及线路保护的稳态量差动、零序差动、变化量差动分别加以分析,得出结论:线路两侧光纤电流差动保护用TA暂态特性差异较大,在空投变压器产生的励磁涌流作用下出现暂态饱和,导致线路变化量差动保护误动跳闸。为避免发生此类情况,同一线路两侧应尽可能选用饱和特性一致且变比相近的TA。     

基于非饱和区域波形相关分析的励磁涌流鉴别方法

提出一种基于波形相关程度鉴别变压器励磁涌流与故障电流的新方法.该方法通过比较动态差流短数据窗内各采样点代数和的大小,寻找出励磁涌流或短路故障下变压器的非饱和区域,由非饱和区内采样数据的最大值及其位置构造出2种形式的标准正弦波,再分别计算非饱和区内差流采样波形与2种构造正弦波的相关程度,根据相关系数平均值的大小区分励磁涌流与故障电流.动模试验结果分析表明,该方法在变压器运行中发生内部故障以及带故障空载合闸时,能够快速开放纵差保护;在空载合闸发生励磁涌流时,能够可靠闭锁纵差保护,并且能够实现分相闭锁,具有较好的抗电流互感器饱和能力.     

变压器空投导致相邻元件差动保护误动分析及防范措施

现场发生多起变压器空投导致相邻正常运行的发电机、变压器以及线路差动保护误动的事故,严重影响电网的安全稳定运行。结合现场录波数据与数字仿真,考虑励磁涌流、和应涌流以及互感器饱和等影响因素,文中对差动保护误动的原因展开研究,指出励磁涌流导致的互感器饱和是差动保护误动的主要原因。在此基础上提出了投入谐波闭锁判据、改进比率制动特性等防范措施。现场录波数据和仿真试验结果验证了所研究结论的正确性及应对措施的有效性。