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                复杂电磁暂态下变压器差动保护异常动作行为分析及对策研究

                信息来源:安徽易◣进电器有限责任公司     日期:2016-12-21     阅读:2468次
                    作为电力系统中的核心设备,电☉力变压器对整个电力系统能否安全稳定运行具有至关重要的影响。其中,继电保护的动作可靠性是确保电力变∴压器设备安全的关键要素。但是,有关电力变压器保护运行情况的统计数据表▓明,作为大型电力变压器主保护的差动保护,其正确动作率一直处∩于一个较低的水平,这与当前电网实际安全∑ 要求和发展水平不相符。近年来,随着电力系☆统结构与组成的复杂性增加,变压器差动保护发生原因不明的误、拒动作几率明显上升,给电网安全带来隐ζ患,也影响工〖业生产的正常进行。由于变压器同时包含有电路和耦合诸电路的铁芯磁ω 路,使得变压器在进行合闸操作、经历系统故障切除※时往往伴随着复杂的电磁暂态过○程,需要综合多方面的知识才能对这些过程进行比较【合理的分析。然而,至今为止,有关变压器经历复杂电磁暂态过程的分」析理论仍相对薄弱,而透彻研◤究故障或扰动发生的机理和特征,找到变压器经历各种复杂暂态扰动时差▆动保护异常动作行为的真正原因,对提出解决方案,提高差动保护正确动作率△至关重要。因此,论文主要对变压器经历几类ㄨ复杂电磁暂态过程导致差动保护异常动作的机理进行深入□ 分析,在此基础上有针而不敢报复当然了对性地提出变压器差动保护判◆据的综合解决方案。具体研究工作包◎含以下几个方面: 建立合理的变压器外部故障切除仿真模型,结¤合电流互感器(TA)模型对变压器经历外部故障发生和切除的暂态过程进行仿真卐,并对变压而汇报器两侧TA在外部故障存续期间和切除后的传变特性进行◥分析,以揭示变压器外部故障切除后小差动电流引起▼基于2次谐波制动原理的差动保护误动的原因。 建立合理的变压器合闸和TA模型,对变压器有←载合闸的暂态过程进行仿真,分析变压器有载合闸过程中一二次涌流的波形】,并结合TA传变特性对差流谐波特征进行分析,揭示变压器有载合闸、低幅值穿越性涌流情况↓下2次谐波制动判据失效导致差动保护误动的原因。 建立非线性负荷投入含变压器电力系统的数学模型,通过该模型,结合解析分析★和数值分析,建立计及变压器铁芯饱和以及非线性负荷■特性的微分方程组,生成各支路的磁链波形和电流波形。对变压器差动保护差流波形及其2次谐≡波特征进行分析,以解释非线性负荷投入时基于2次谐波制动原理的变压器差♂动保护误动的原因。 利用CIGRE的HVDC标准测试系统Ⅰ建立换流变压器合闸和故障▂仿真模型,在此基础上对换流变空载合闸和换流变二次侧各类@出口故障时差流特性进行分析,据此对采用2次谐波@ 制动判据的换流变差动保护的动作行为进行评估。 对♀外部故障饱和TA传变特因为他性进行分析,找出饱和TA一二次电流和差流变化□趋势的规律。在此基础上提出一种基︻于饱和TA二次电流和差流采样值的汗颜有效点判据和变化率〇判据,形成差动保护解除闭锁新方法,以此识别№变压器的发展性故障。 对变压器铁芯饱和以及外部故障大穿越电流使得TA饱和,引起电压与虚就要穿起衣服来假差流变化出现时刻▲存在差别的特征进行研究,提出基于相电压突变量和差流』突变量时间差的变压器故障识别判据,在此基础上提出基于时差法的变压器差动保护综▓合判据,用以对变压器各类型故障及涌流情况进行有效判别。最后通过∮大量的仿真试验和动模数据对所提判据的可行性和有效性进行验证。 论文最后对全文的研究结果进行总结,提出了〓进一步研究的方向。
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