母联充电保护应用分析

根据规程,结合运行实际对母联(分段)开关充电保护的配置和使用进行了详细的分析,单独配置的充电保护和包含在母差中的充电保护在配置上各有优缺点,在实际运用中,应根据使用目的不同,权衡利弊加以选择.继电保护本身不是万能的,不可能包罗万象、适应各种系统运行要求.在采用某一个方案的过程中,一方面要看到这个方案带来的好处,另一方面也要同时承受该方案可能产生的任何后果.     

220kV母联充电保护的功能及应用分析

由于系统情况和使用习惯的不同,母联充电保护在配置和用法上有很大差异.就目前蒙西电网而言,母联充电保护的配置分2种情况:采用母线差动保护中的母联充电保护和单独配置专用的母联充电保护.前者能闭锁母差保护,启动失灵保护,安全可靠;后者使用灵活方便.新设计中也可启动失灵保护,并已作为标准化设计在华北电网推广应用.虽然国网新的标准化设计要求母联充电时不必退出差动保护,但经过对实例的分析,证明了在特殊运行方式下仍需闭锁母差保护.同时对专用母联充电保护用作母线后备保护的情况进行了分析,认为这种使用方法并不能提高电网的安全可靠性,相反有可能会产生事故隐患.     

电网新设备启动中保护应用探讨

根据电网一次接线形式,就如何利用断路器充电和过流保护作为电网新启动设备的临时保护进行了探讨,以及对充电和过沆保护如何整定进行了分析,提出了新设备启动中设备自身配置保护的使用原则.     

220 kV微机变压器保护应用中若干问题的探讨

220kV微机变压器保护已在电力系统中推广使用，文中根据现场运行经验，对微机主变保护配置方案、双重化的电流回路配置、开关失灵保护设计、电流互感器断线闭锁、反措等问题进行探讨，并提出相应的建议。     

母联(分段)开关保护的整定与运行策略

介绍了在母联开关或分段开关设置一套独立保护装置的必要性,阐述了该独立保护装置的常见配置方案.即配置了一套完整的线路保护或配置了由1段短充电保护和2段长充电保护构成的长充电保护,分析了后加速保护与短充电保护和电流保护与长充电保护原理,提出了母联(分段)开关保护的运行策略和整定策略,这些运行策略和整定策略通过实践证明是有效的.     

地方小电厂并网的变压器和线路保护及安全自动装置配置方案探讨

由于地方小电厂的接入,系统110 kV终端变电站的主变中性点接地方式、主变后备保护、110 kV备用电源自投、并网线路保护等都要作相应的改造和调整,以确保电网及地方小电厂的安全稳定运行。济宁电网根据自己的实际运行需求,针对地方小电厂并网的继电保护和安全自动装置的配置与定值整定,依据相关规程,作了深入研究,采取了可行的措施。对带有地方小电厂的110 kV及以下变压器和线路的保护,详细阐述了配置和定值整定方案;对相关的备用电源自投、低频低压解列和高频高压切机等装置的配置及定值整定方案作了初步探讨。     

双母线接线两套线路保护间的配合关系

继电保护二次回路设计正确与否对保护动作行为影响重大。220 kV及以上双母线接线线路保护通常采用双套配置。在确保可靠实现继电保护功能的前提下,应尽可能减少保护之间的联系。但在实际工程应用中由于受重合闸运行方式及组柜方案的影响,2套线路保护之间可能存在联系。通过详细的分析,重点阐述了不同重合闸运行方式下,2套线路保护之间重合闸不需要相互启动、需要相互闭锁的原因及闭锁方案。     

高压输电线路内桥接线方式的保护配置分析及方案

针对高压线路内桥接线运行方式的特点，介绍了采用ＬＦＰ－９００系列微机保护装置的线路保护配置。着重对内桥断路器保护的配置进行了讨论，在此基础上，提出了一种新的保护配置方案，即选择即时电流速断保护，充电保护、有理想不一致保护和断路器失娄保护作为内桥为路器保护，用一套限时电流速断保护来代替传统的选用两套短引线保护，可大大降低成本，简化现场保护接线，提高系统运行的安全稳定性。     

大中型发电机主保护方案和配置的定量化设计——发电机内部短路仿真软件的应用

通过2台单机700 MW的发电机（三峡电厂）和2台135 MW的发电机（平班电厂和百色电厂）主保护方案的设计，对现行设计工作中完全凭概念、经验和传统习惯的做法的科学性提出了质疑，究其原因在于没有掌握发电机内部短路的正确分析计算，不得已用机端金属性两相短路来校验保护方案的灵敏度，使得设计者对于所设计的主保护配置方案的性能心中无数。主保护配置方案的定量化设计将主保护方案的性能与发电机实际可能发生的内部短路紧密联系起来，在此基础上，按照“优势互补、综合利用”的原则寻求最佳的主保护配置方案，为大中型发电机的安全运行提供了高质量的保证。平班电厂和百色电厂发电机主保护设计的实例进一步说明在全面的内部短路分析计算的基础上进行主保护配置方案定量化设计的重要性。     

基于电流变化特征量的保护方法探析

根据牵引网短路时和正常运行时电流的特点,结合电流上升率(di/dt)保护和电流增量(ΔI)保护的思想,提出了一种新的保护方案,并给出了整个保护方案的保护配置以及整定原则。     

基于EMTDC的三相变压器励磁涌流和内部故障仿真

变压器保护的核心问题是励磁涌流和内部故障电流的鉴别,而对变压器励磁涌流和内部故障电流的有效仿真是进行正确鉴别的基础。在分析电磁暂态仿真软件EMTDC(Electro-Magnetic Transient in DC System)里变压器模型的基础上,构建模型对变压器励磁涌流和内部故障电流进行了仿真,并对仿真结果进行了间断角和二次谐波含量分析。结果表明,利用EMTDC能够根据不同的条件和要求有效地实现变压器励磁涌流和内部故障电流的仿真。     

Y_0/△-11变压器低阻抗保护方案及接线方式的分析

我国发变组的升压变压器都是Y0/△-11或Y/△-11接线,其传统的低阻抗保护装在主变低压侧为三个低阻抗继电器(线电压及相电流之差的0°接线方式)构成“或”门延时出口。通过分析及动模试验,认为这种传统方案是不宜采用的,主要理由是主变高压侧两相短路时,这三个继电器的测量阻抗都远大于短路点至保护安装点之间的阻抗,都会拒动,它不能保护主变高压侧的两相短路。还分析了若干种正确的Y0/△-11变压器低阻抗保护方案的特征及其优缺点。     

过电流保护在变压器合闸过程中的自适应策略

变压器铁磁材料的激磁特性呈现非线性,这将导致在变压器合闸过程中产生励磁涌流现象。过电流保护往往反映单一的电流幅值特征而动作,当变压器合闸过程发生时,励磁涌流及邻近区域内的穿越电流均可能导致相关联的过电流保护误动。从序分量的角度出发,构建了一个可通过标志函数的大小和突变,区分故障与涌流的序分量标志函数。通过PSCAD/EMTDC仿真表明,该标志函数能够充分反映电网结构的变化,有效区分变压器励磁涌流和故障。将该标志函数应用于过电流保护上可以减小励磁涌流的影响。     

并联电容器对变压器差动保护的影响

对变压器低压侧区内故障差动保护动作较慢的情况做了详细分析,指出其原因为并联电容器中的串联电抗器引起故障时刻并联电容器发生振荡放电,导致变压器励磁涌流判据闭锁差动保护。并分析了并联电容器振荡放电频率与电容器选型的关系,其产生的谐波分量对变压器励磁涌流判据的影响。通过EMTDC进行了仿真研究,提出了对变压器差动保护的励磁涌流判据的建议。     

逆变侧换流变压器故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响

针对特高压直流系统逆变侧阀侧接地故障可能引发换流变压器故障性涌流的问题,讨论故障位于不同电压等级换流桥以及不同时刻下阀桥通断情况的差异,分析换相失败后阀侧故障电流特征,阐述逆变侧故障性涌流产生机理及其特征。在此基础上,分析计及故障性涌流影响的换流变差动保护动作特性。研究结果表明,故障性涌流可能导致换流变区外转区内故障时差动保护误闭锁,针对该问题,根据故障时阀侧电流直流分量发生极性反转的特点,提出一种新的防止差动保护误闭锁的解决方案。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了理论分析的正确性。     

Transformer Differential Protection Using Principal Component Analysis

This paper describe a new algorithm for transformer differential protection, based on pattern recognition of the differential current obtained as the phasor sum of the current-transformer secondary currents. The algorithm uses principal component analysis to preprocess data from the power system in order to eliminate redundant information and enhance hidden pattern in differential current to discriminate between internal faults (transformer differential protection zone) from inrush and overexcitation conditions. The algorithm was proven using PSCAD/EMTDC simulations in a three-phase power system considering critical fault cases. The results show the feasibility to implement this algorithm for transformer differential protection.     

基于EMTDC的三相变压器励磁涌流分析

针对当前变压器差动保护不同程度的误动现象 ,利用EMTDC建立电源 变压器 电流互感器的系统模型 ,综合仿真变压器不同角度空载、满载合闸时的励磁涌流及经电流互感器传变后的二次涌流 ,获得不同合闸角时的二次谐波含量和涌流间断角的大小。仿真结果表明 ,一次涌流经电流互感器传变后 ,涌流特征并未变化 ,故不会使保护误动 ,同时 ,无论变压器有、无剩磁 ,任一合闸角都不会使差动保护误动 ,用仿真分析结果可重新校定差动保护动作闭锁条件。     

控制合闸电压幅值的变压器励磁涌流抑制方案

在分析变压器励磁涌流的影响因素和推导励磁涌流与各影响因素间数学关系的基础上,提出了一种基于合闸电压幅值控制的变压器励磁涌流抑制方案。该方案通过选择适当的合闸电压幅值控制曲线,对合闸电压的幅值进行控制,确保变压器空载合闸过程中产生的磁通不超过饱和磁通,从而达到抑制空载合闸励磁涌流的目的。根据磁通不等式约束与暂态磁通分量衰减规律给出了电压幅值控制函数,并推导了电压幅值控制函数中初值与变化斜率两个参数的上下限。采用PSCAD/EMTDC软件分别对单相和三相变压器不同状态下的空载合闸过程进行了仿真,并对磁通、励磁涌流、差动电流等参数进行了对比分析。仿真结果表明,通过控制合闸电压的幅值达到控制励磁电流大小的目的,能够将励磁涌流控制在数值较小的范围内,从而克服励磁涌流的影响。     

基于综合形态算法的变压器励磁涌流识别方法

针对励磁涌流对变压器差动保护的影响,提出了一种基于综合形态算法的励磁涌流识别方法.首先,利用改进形态梯度算子对采集的信号进行处理,然后利用加权形态滤波算子对梯度信号进行滤波.然后,基于内部故障电流和励磁涌流基波相似性的显著差异构造判据对二者进行区分.判据1用来快速识别大多数内部故障,判据2应对电流互感器饱和及空合于内部轻微匝间故障等特殊情况.两识别判据通过协同逻辑,实现涌流情况下的保护闭锁与内部故障情况下的快速动作.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真对所提算法进行了验证分析.     

A novel algorithm for discrimination between inrush current and internal faults in power transformer differential protection based on discrete wavelet transform

This paper proposes a novel methodology for transformer differential protection, based on wave shape recognition of the discriminating criterion extracted of the instantaneous differential currents. Discrete wavelet transform has been applied to the differential currents due to internal fault and inrush currents. The diagnosis criterion is based on median absolute deviation (MAD) of wavelet coefficients over a specified frequency band. The proposed algorithm is examined using various simulated inrush and internal fault current cases on a power transformer that has been modeled using electromagnetic transients program EMTDC software. Results of evaluation study show that, proposed wavelet based differential protection scheme can discriminate internal faults from inrush currents.