基于故障分量的变压器浮动比率差动保护

为防止变压器穿越性电流造成的不平衡电流影响,需要设置一个差动动作门槛,而变压器区内匝间故障或高阻抗接地故障却希望门槛越小越好.比率制动斜率大小的选择影响保护动作区和制动区的大小,区外故障希望斜率大些,区内故障希望斜率小些.门槛和斜率的选择直接影响比率差动保护的灵敏度和可靠性.文中深入分析比较了基于故障分量比率差动保护和传统电流比率差动保护,证明故障分量比率差动保护具有很高的灵敏度和可靠性,而且试验证明在某些故障情况下,利用故障分量的浮动比率制动较之传统的电流比率差动保护具有非常明显的优越性和实用性.     

变压器分接头改变对区内单相高阻接地故障灵敏度的影响

评价变压器纵差保护性能优劣的指标之一是其反应高阻接地故障及匝间故障的灵敏度。目前广泛采用的带比率制动的差动保护,在不同工况下,其反应高阻接地故障与匝间故障的灵敏度是不同的。该文分析了变压器分接头调整引起的不平衡电流与区内高阻接地故障形成的差动电流之间的向量关系。指出了分接头升高与降低造成的不平衡电流对保护的灵敏度有不同的影响。最后通过数字仿真对此进行了验证。     

变压器分接头改变对区内单相高阻接地故障灵敏度的影响

评价变压器纵差保护性能优劣的指标之一是其反应高阻接地故障及匝间故障的灵敏度.目前广泛采用的带比率制动的差动保护,在不同工况下,其反应高阻接地故障与匝间故障的灵敏度是不同的.该文分析了变压器分接头调整引起的不平衡电流与区内高阻接地故障形成的差动电流之间的向量关系.指出了分接头升高与降低造成的不平衡电流对保护的灵敏度有不同的影响.最后通过数字仿真对此进行了验证.     

两种变压器差动保护原理比较

分析比较了故障分量比率差动保护和常规比率差动保护的基本原理,而且在不同故障情况下对两种差动保护的灵敏度做了比较,得出了它们在不同故障情况下各自的优越性。介绍了这两种不同保护原理在实际变压器保护装置中的应用和整定值的选取。利用MATLAB和SIMULINK构建一动态仿真模型,通过高阻接地故障试验,验证了故障分量差动保护的优越性。     

励磁绕组两点接地故障对横联差动保护的干扰分析

励磁绕组两点接地故障与匝间短路故障一样,不仅使转子励磁磁势出现偶次谐波分量,而且在气隙中出现恒定磁势,后者的作用在定子绕组中出现横联差动电流,从而对差动保护带来干扰。利用这种现象,还可实现励磁绕组匝间短路故障的在线监测。     

一起220 kV变压器匝间短路故障诊断与分析

文中对一起220 kV变压器匝间短路故障进行分析,从保护动作、诊断试验以及解体检查3个维度,对变压器典型匝间短路的故障特征及诊断过程进行介绍。纵联差动和增量差动保护提示A相绕组存在匝间或高阻接地故障;低电压空载和绕组变形试验表明A相存在匝间短路或磁路故障;变比测试提示高压绕组存在匝间短路。解体检查发现A相高压绕组确实存在匝间短路故障,验证了所诊断分析的结论。     

基于不同故障情况的特高压变压器差动保护仿真研究

介绍了当前中国在建的特高压变压器的结构和参数,并建立了相应的动态仿真模型。根据特高压变压器的结构和运行特性,提出了针对特高压容量大,分体式结构的差动保护配置。通过模拟不同故障情况下差动保护的反应,对各种差动保护的灵敏性进行分析比较。仿真结果表明单独对调压绕组和补偿绕组分别配置差动保护能提高其匝间故障的灵敏性,故障分量差动保护可以提高重负荷情况下变压器内部发生轻微故障的灵敏性,分侧差动保护则可以避免励磁涌流和过励磁的影响,零序差动保护可以提高单相接地故障保护的灵敏性,尤其是接地点离中性点很近的轻微接地故障。     

变压器轻微匝间故障的保护

首先对一次１１０ｋＶ／１０ｋＶ,３１５００ｋＶ·Ａ变压器的轻微匝间故障进行了分析,继而导出对变压器轻微匝间短路的实用计算方法。最后根据轻微故障的特点提出对变压器比率差动继电器通用特性选择的建议,供同仁参考。     

微机变压器差动保护优点

变压器纵联差动保护反映变压器绕组、引出线及套管相间短路、匝间短路及接地等各种短路故障,是变压器的主保护,其保护动作是否安全可靠直接决定变压器能否安全运行,所以在电力系统中,对纵联差动保护的准确可靠性要求较高。     

基于模糊集合理论的变压器匝间短路保护算法及仿真研究

介绍了一种适合EMTP仿真程序的变压器模型，该模型能模拟变压器各种匝间短路和绕组对地短路；结合传统的比率制动式差动保护，提出了基于模糊集合理论的变压器匝间短路保护新算法，利用隶属函数使得制动系数能根据变压器不同的运行工况作出相应的调整。仿真结果表明该算法具有很大的灵活性和自适应性，既保证了在区外故障时有足够的可靠性，在区内匝间短路时又具有很高的灵敏度。     

多绕组电力变压器内部短路稳态分析:（二）实验验证与差动保护灵敏度分析

通过在一台三相双绕组电力变压器内部设置各种短路来测试线端电压和电流,并与仿真计算的结果进行比较,验证了所提出的变压器内部短路故障分析的电路模型和计算方法.在此基础上,根据所设置的对地短路、匝间短路、相间短路等3种类型短路故障的仿真计算结果,分析了现有差动保护对这种变压器的保护灵敏度,指出纵差保护的灵敏度基本令人满意,而要提高零差保护的灵敏度,还需要进一步研究补偿措施.     

多绕组电力变压器内部短路稳态分析:（二）实验验证与差动保护灵敏度分析

通过在一台三相双绕组电力变压器内部设置各种短路来测试线端电压和电流，并与仿真计算的结果进行比较，验证了所提出的变压器内部短路故障分析的电路模型和计算方法。在此基础上，根据所设置的对地短路、匝间短路、相间短路等3种类型短路故障的仿真计算结果，分析了现有差动保护对这种变压器的保护灵敏度，指出纵差保护的灵敏度基本令人满意，而要提高零差保护的灵敏度，还需要进一步研究补偿措施。     

新型微机电抗器保护的研制与开发

分析了目前超高压并联电抗器保护所存在的一些问题，包括电抗器匝间短路保护灵敏度与可靠性、电流互感器暂态特性不一致对差动保护的影响等。介绍了新一代数字式电抗器成套保护装置的总体设计思想(双主双后配置)、新型高灵敏度高安全可靠的匝间短路保护原理以及考虑电流互感器暂态特性不一致的差动保护原理。新型电抗器匝间短路保护由自适应补偿的零序功率方向元件、零序阻抗元件、故障开放元件、谐波闭锁元件以及具有工频变化量浮动门槛的匝间短路保护启动元件共同构成。给出了这些保护原理的数字仿真、动模试验及现场运行结果。     

基于自定义模型的变压器纵差动保护PSCAD仿真

为了减少变压器的继电保护设计、整定计算存在的误差,提出一种根据内部漏抗参数等值计算与短路阻抗实际参数测定相结合的方法,利用曲线拟合技术,得出变压器在不同故障条件下的精确等值短路阻抗参数。在此基础上,采用FORTRAN语言接口技术,在PSCAD/EMTDC中,结合实际数字式变压器保护装置建立了主保护及后备保护的精确短路阻抗自定义模型,并利用等值系统模型对变压器线圈内部不同位置的对地短路、匝间短路、相间短路分别进行了仿真计算。结果表明,采用新型的拟合方法及自定义元件能准确地模拟并分析变压器内部故障及继电保护装置的动作行为,为继电保护的原理设计及实际应用提供科学依据。     

基于最小二乘法的间断角测量

在间断角原理变压器差动保护中,需要测量差动电流导数波形的间断角。在数字式保护中,如用差分代替求导将导致噪声的百分比误差随着采样频率的提高而剧增,该文对此进行了分析并提出了用分段样条函数最小二乘法来计算电流波形的导数值,以便在提高采样率的同时降低噪声误差的影响。数字仿真及动模实验数据均表明,采用该方法后,极大地抑制了噪声对间断角计算的影响,提高了间断角计算的准确度。     

特高压有载调压变压器差动保护自适应算法

有载调压技术已在中国特高压交流输电系统中实现了应用,这对特高压变压器运行的可靠性提出了更高要求。有载调压过程中,由于无法获知调压变压器的实际运行档位,差动保护装置不能根据实时的额定电流之比调整平衡系数,只能选取一个固定档位下调压变压器两侧额定电流之比来计算其差动电流,因而会造成很大误差。工程上,设置调压变压器不灵敏段差动来躲过调档产生的不平衡电流,这不仅增加了调压操作的复杂性,还降低了调压变压器差动保护的灵敏度。针对上述问题,基于特高压变压器电气结构提出一种在线自适应获取调压变压器运行档位的方法,通过实时计算调压变压器运行时的端电压之比,对差动电流计算结果进行修正,精确求得有载调压过程中调压变压器的实时差动电流。数字仿真证明了基于自适应算法的调压变压器差动保护动作特性不受短路匝数和运行档位变化影响,可有效解决现有特高压有载调压变压器差动保护策略识别匝间故障时灵敏度不足的问题。     

基于等值回路平衡方程的变压器保护原理

利用在正常运行及励磁涌流状态下,由原副边绕组回路方程得到的回路平衡方程值为零,而在内部故障状态下回路平衡方程值不再为零这一特征,构成了基于回路方程的变压器保护原理,并推导出应用于单相变压器、三相Y/Y、 Y/△接法变压器的保护动作方程。由于变压器绕组漏感参数难以求取,且在运行过程中绕组变形将会导致漏感参数发生变化,文中采用最小二乘算法对变压器漏感参数进行实时在线估算,以提高算法灵敏度。动模试验表明:该算法原理清晰,能够不受励磁涌流的影响,快速可靠地识别变压器各种故障,且特征明显,其动作门坎有较大的裕度。     

小矢量算法在发电机继电保护中的应用分析

提出一种基于小矢量算法的发电机差动保护新方案。发电机发生故障后的暂态电流中包含各种谐波分量,由于小矢量算法对谐波电流具有一定的放大作用,当两侧电流谐波含量区别较大时,将有利于保护动作。裂相横差保护和不完全差动保护由不同分支组成,两侧电流受故障影响程度也不同,电流谐波含量就有区别,因此可以采用小矢量算法提高保护性能。大型发电机内部故障产生的巨大短路电流可能引起其电流互感器饱和,从而影响保护的动作性能,而基于小矢量算法的差动保护方案具有较强的抗电流互感器饱和的能力。     

大型汽轮发电机绕组同槽同相调查及保护方案定量化设计

大型汽轮发电机实际存在定子绕组匝间短路,不装设匝间短路保护是发电机安全运行的严重隐患.文中以2台300 MW汽轮发电机主保护配置方案的定量化设计为例,说明保护人员应与业主、电机制造厂家密切配合,争取汽轮发电机中性点侧引出2个中性点并装设分支电流互感器,为装设横差保护和不完全纵差保护提供可能,从而对发电机的安全运行提供高质量的保证.     

基于粒子群算法适应度的变压器匝间短路保护方案

为了实现匝间短路的灵敏识别,根据匝间短路对变压器等效电路的影响,提出一种基于粒子群适应度的匝间短路保护方案。首先,根据变压器有功损耗方程构建用于电阻参数辨识的适应度函数;然后,采用粒子群算法展开辨识,得到寻优空间的最小适应度值;最后,基于最小适应度值构造判据识别匝间短路。计及过渡电阻、测量噪声对保护有效性进行仿真验证的同时,分析影响保护灵敏度的因素,并与基于回路平衡方程、励磁电感的保护原理进行灵敏度对比,最后开展动模试验,得出结论：此方案用于匝间短路识别具有很高的灵敏度,并且可以避免参数计算误差的影响;识别效果不受负载影响,在一定大小过渡电阻影响下,灵敏度仍然较高;相比于上述其他两种保护,识别效果更优;动模试验验证了保护的实用性。