新型换流变压器的差动保护及整定计算

针对新型换流变压器特殊的绕组接线型式,在建立其电流变换矩阵的基础上,提出了新型换流变压器的差动保护接线方案。采用三折线比率制动特性,综合考虑了变压器正常运行时的不平衡电流、电流互感器性能及内部匝间短路时流出电流等影响因素,对新型换流变压器的差动保护整定值进行了计算。最后,以实际新型换流变压器的数据为依据,建立了相应的差动保护方案仿真模型,通过对变压器多种运行状态进行仿真分析,验证了本文提出的保护方案的可行性和整定计算的正确性。     

新型换流变压器保护方案设计

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提.文中对基于变压器模型的变压器保护原理进行研究,并将该保护原理的思路运用于新型换流变压器保护方案设计中,而且对动作特性方程进行梯形积分来构成保护判据.仿真结果验证了该保护方案可快速可靠地识别新型换流变压器正常运行状态和内部故障状态,并能有效地减少差分代替微分的误差,可以用作新型换流变压器微机主保护.     

基于场路耦合法的新型换流变压器电磁特性的仿真研究

由于新型换流变压器具有较特殊的接线方案,其电磁特性直接关系电磁参数的设计及系统运行.基于场路耦合法,建立了新型换流变压器的场路耦合数学模型,并以某一实际新型换流变压器的原理样机数据为依据,建立了相应的有限元仿真模型;并对该新型换流变压器在投入和不投入阀侧滤波器两种工况进行仿真,通过对比两种工况条件条件下的网侧电流、感应电动势、励磁电流及铁心主磁通,结果表明:新型换流变压器在投入阀侧滤波器条件下,网侧电流中的谐波含量大大降低;感应电动势畸变率变小;励磁电流和铁心主磁通波形接正弦.新型换流变压器的电磁特性较传统换流变压器得到大大改善,有利于降低谐波对换流变压器的不利影响.     

基于残量变换法的新型换流变压器短路故障计算

与传统的换流变压器相比,新型换流变压器具有独特的绕组接线方式,提出了一种采用残量变换法对新型换流变压器短路故障进行计算的方法。在研究新型换流变压器特殊的接线方案和残量变换法原理的基础上,采用多态相分量法建立了新型换流变压器的三相数学模型,并基于模型采用残量变换法对新型换流变压器的各种节点短路故障进行了分析与计算,实际算例验证了所提新型换流变压器短路故障计算方法的正确性,能用于解决实际工程中变压器的短路故障计算问题。     

新型换流变压器纵向不对称故障计算

为了分析新型换流变压器发生纵向不对称故障时的各电气量参数的变化情况,在研究新型换流变压器独特接线方案的基础上,通过相分量法建立了中性点不接地的新型换流变压器数学模型.基于所建立的数学模型,采用多态相分量法处理纵向故障的方法来计算新型换流变压器的纵向不对称故障.仿真结果验证了纵向不对称故障计算结果的正确性和精确性,这对新型换流变压器的继电保护发展具有一定的理论意义与实用价值.     

基于多线圈耦合的新型换流变压器仿真模型设计

为研究新型换流变压器正常运行、内外部故障、铁心饱和时的电磁暂态瞬变过程及电气量的变化规律、开发配套的新型换流变压器保护方案,有必要设计新型换流变压器仿真模型进行相关的研究。文章基于互相耦合的概念,建立了新型换流变压器的多线圈耦合模型,在此基础上,根据新型换流变压器特殊的接线方式,结合有限元仿真软件,采用Matlab里的多线圈耦合模块分别设计了正常状态和发生内部故障时的新型换流变压器仿真模型,并设计了非线性电感支路来模拟新型换流变压器铁心饱和特性,仿真结果证明了本文所建仿真模型的正确性。本文设计的新型换流变压器仿真模型物理概念清晰,设计过程简单,计算精度较高。该种仿真模型设计方法能用于实际工程中任意复杂多绕组变压器的正常状态、内外部故障以及励磁涌流仿真建模与分析。     

新型换流变压器的谐波电流分析与计算

介绍了一种新型换流变压器,利用新型换流变压器绕组接线的特点,提出了一种全新的滤波和无功补偿方案。简要分析了新型换流变压器谐波屏蔽原理。针对高压直流输电系统中谐波分布的特点,对基于新型换流变压器的直流输电系统中绕组及滤波支路谐波电流进行了详细的分析计算,通过对比仿真结果,表明了谐波电流理论分析计算的正确性,为新型换流变压器绕组线规的选择及滤波器参数设计提供了科学数据。     

基于换流变压器高压直流输电系统建模与仿真

本文提出了一种自耦补偿与谐波屏蔽的新型换流变压器,阐述了新型换流变压器的接线方案和谐波抑制机理;建立了新型换流变压器谐波模型,分析了绕组的谐波电流,推导出使新型换流变压器网侧绕组谐波电流为零的条件。最后针对具体的新型高压直流输电平台模型给出了滤波装置设计实例,分析仿真计算结果表明,本文提出的新型换流变压器原理正确,参数选择合理,滤波效果好,总谐波含量小,在谐波治理方面实现了新突破,具有良好的应用前景。     

自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器保护原理及判据整定

通过分析自耦补偿与谐波屏蔽换流变压器所具有的特殊的绕组布置与联结方式,阐述了基于变压器模型的新型换流变压器保护方案的基本原理.从该种变压器的基本数学模型出发,推导出了基于该原理的新型换流变压器的动作方程,拟订了该种变压器的保护方案并对判据加以整定.该判据通过比较所推导的动作方程两边的差值与所拟订的门槛值,用于可靠识别变压器内部故障.该保护方案摆脱了励磁涌流的影响,并且避开了变压器难以得到的内部参数.通过对该种变压器多种运行状态仿真计算验证了基于该保护方案的保护原理的正确性.     

新型交直流输电系统谐波抑制的机理

为降低换流器产生的谐波对交流系统的影响,提出了一种可有效抑制谐波于阀侧且可降低滤波器设计难度的新型换流变压器和新的谐波抑制方案。介绍了新型换流变压器的绕组接线方式、电压偏移角的计算、绕组匝数比的确定后分析了谐波抑制的机理和有效谐波抑制对绕组谐波阻抗的要求。为验证该谐波抑制方案的可行性和正确性,建立了基于新型换流变压器和传统换流变压器的交直流输电系统的仿真模型,两个模型的阀侧和网侧电流的对比分析证明,新型换流变压器的交直流输电系统谐波抑制效果良好。     

换流变档位调节对差动保护的影响及解决方案

按照传统的换流变压器保护方案,在换流变压器档位发生变化时,换流变保护装置CPU会误计算出一定的差流,可能导致差动保护启动。分析了差流产生的原因,指出在直流输电工程应用中应如何减小换流变调档对差动保护的影响,提出了一种引入换流变分接头档位信号的差动保护方案。能避免换流变调档对差动保护的影响,且原理接线简单、可行性强。     

特高压变压器差动保护研究

我国最高电压等级1 000 kV系统变压器由于电压等级高、容量大,其主接线方式和调压方式都与500 kV变压器有着显著不同,这也决定了1 000 kV特高压变压器的差动保护配置与传统变压器差动保护有所不同。该文针对1 000 kV特高压变压器的接线方式和故障特点提出适合特高压变压器的差动保护配置方式,并在保护装置中实现,通过电科院动模试验验证,并在现场成功实际投入运行,证明了保护配置的正确性和有效性。     

规模化电力电子装置接入对换流变保护策略的影响分析及对策研究

直流、新能源的大量接入,使得电网呈现出电力电子化特征。为了解决电力电子化装置大规模接入对现有换流变保护的影响问题,首先分析了现有换流变差动保护的适应性,然后研究了换流变两侧电流特征,最后提出了基于换流变两侧电流峰值构建新变压器的保护逻辑。新的保护方案在保证可靠性的基础上,同时能加快保护出口速度。基于PSCAD/EMTDC仿真结果验证了结论的正确性。     

三相变四相电力变压器的差动保护原理

采用三相交四相的电力变压器可以实现四相输电方式，也可以用作电气化铁道的AT供电方式，但这种变压器的差动保护研究未见报道。根据该变压器三相侧与四相侧的电流变换关系，提出了两种简单实用的差动保护接线，并比较分析了这两种接线的优劣，给出了变压器三相侧采用三相电流互感器接成Δ形的差动保护接线方案更优的结论。     

微机型主变差动保护定值的整定计算及调试中注意的问题

变压器接线为YN/Y/△-11和Y/△-11的微机型差动保护,星形侧CT二次接线由三角形接线改为星形接线后,不同厂家对主变差动保护装置的补偿方式存在差异,通过分析找到了不同补偿方式下主变差动保护定值整定计算及调试的方法。     

起动/备用变压器微机保护装置的配置及整定

由于起动／备用变压器特殊的主接线和运行方式，使得起动／备用变压器保护的设计和配置有别于其他类型的变压器保护。文章介绍了CSC—316B微机型起动／备用变压器保护装置的设计和功能。讨论了起动／备用变压器在工程配置和整定时需要考虑的特殊问题，如高低压侧二次额定电流相差太大时对差动保护实现的影响，高低压侧短路后备保护和接地后备保护的配置及整定等问题。     

论证微机变压器差动回路电流平衡方式的正确性

针对目前变压器差动保护在设计、安装、整定计算和运行维护过程中出现的问题，论证变压器差动保护采用选择电流互感器接线方式与微机型变压器差动保护采用编程软件方式一、方式二进行相位校正，两者有互为对应的内在关系，并提出带负荷测试是提高差动保护动作正确率和保证电力系统安全、稳定、经济运行至关重要的措施。     

特高压换流变故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响

从磁链变化角度分析特高压换流变压器(简称换流变)阀侧发生单相接地故障时由换流阀单向导通性引起的励磁涌流(定义为故障性涌流)的产生机理和变化特点。以特高压直流输电系统中某一换流变为例,分析故障性涌流对换流变差动保护动作特性的影响。研究结果表明,故障性涌流容易导致换流变区外故障转区内时差动保护误闭锁。针对该问题,进一步分析发现,由于换流阀的单向导通性使得转换性故障发生后差动电流的直流分量存在由负极性到正极性反转的特征,进而利用该特征提出换流变差动保护闭锁逻辑改进判据。仿真结果证明了所提判据的可靠性。     

Differential Protection for Special Industrial Transformers

Power transformer differential protection has been used for decades on standard three-phase power transformers. However, special industrial transformers, such as 24-pulse converter transformers, could not typically be protected easily with the standard power transformer differential relays. The main reason is the nonstandard phase angle shift of 24-pulse converter transformers. Such 24-pulse converter transformers are often used in industrial and railway applications. This paper will show that it is possible to provide differential protection for such special transformers by using standard numerical transformer differential protection relays and external interposing current transformers (CTs). However, the external interposing CTs can be designed in a standardized way. This approach will significantly simplify the application of differential protection for special industrial transformers.