變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的影響因素分析與對(duì)策研究.pdf

1、變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備,在整個(gè)系統(tǒng)中起著能量傳遞的作用。差動(dòng)保護(hù)作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù),在現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行中將受到勵(lì)磁涌流、TA飽和以及和應(yīng)涌流等諸多因素的影響,進(jìn)而發(fā)生誤動(dòng)。分析差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因并提出相應(yīng)的防范措施,對(duì)提高變壓器差動(dòng)保護(hù)運(yùn)行的可靠性具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。論文首先采用J-A理論進(jìn)行TA建模研究,并利用該模型分析TA的飽和特性,作為后續(xù)章節(jié)的理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中變壓器差動(dòng)保護(hù)的多

2、種誤動(dòng)情況,分析了勵(lì)磁涌流、TA飽和以及和應(yīng)涌流等因素的影響,并提出相應(yīng)的防范措施。論文的主要內(nèi)容和成果如下:
　　 1.通過結(jié)合J-A(Jiles-Atherton)理論與TA特性方程,建立了考慮磁滯特性的TA動(dòng)態(tài)分析模型。在此基礎(chǔ)上,利用S-function、MaskingEditor以及Symbolic。MathToolbox對(duì)其進(jìn)行模塊式開發(fā)。該模塊不但具有計(jì)算準(zhǔn)確、應(yīng)用靈活、拓展性強(qiáng)等特點(diǎn),同時(shí)可通過表達(dá)式輸入的方式實(shí)

3、現(xiàn)用戶白定義模型的開發(fā),并且支持多種形式的外部數(shù)據(jù)輸入。應(yīng)用該模型對(duì)TA的飽和特性進(jìn)行分析,為本文后續(xù)章節(jié)提供理論基礎(chǔ)。
　　 2.針對(duì)變壓器區(qū)外故障切除后差動(dòng)保護(hù)容易發(fā)生誤動(dòng)的情況,研究了TA飽和以及變壓器Y側(cè)電流相位補(bǔ)償對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響。根據(jù)保護(hù)的誤動(dòng)特點(diǎn),提出利用多分區(qū)延時(shí)法以防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。該方法能夠保證變壓器在發(fā)生區(qū)外故障及區(qū)外故障切除后差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng),同時(shí)在經(jīng)歷變壓器區(qū)內(nèi)故障時(shí)迅速動(dòng)作。
　　 3.針對(duì)變壓

4、器在發(fā)生轉(zhuǎn)換性故障(區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi))時(shí),差動(dòng)保護(hù)不能及時(shí)開放的問題,根據(jù)TA飽和時(shí)在其一次電流過零點(diǎn)附近存在一小段線性傳變區(qū)的特點(diǎn),首先詳細(xì)分析了變壓器發(fā)生區(qū)內(nèi)、外故障時(shí)差流的變化特征。在此基礎(chǔ)上,利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法構(gòu)造奇異點(diǎn)與間斷角檢測算子,通過判斷差流波形中是否存在間斷識(shí)別變壓器轉(zhuǎn)換性故障。該方法能在TA飽和情況下正確識(shí)別變壓器區(qū)內(nèi)、外故障,并對(duì)于變壓器發(fā)生轉(zhuǎn)換性故障做出正確判斷。
　　 4.研究內(nèi)橋接線方式下的變壓器差動(dòng)保護(hù)

5、誤動(dòng)實(shí)例,分別對(duì)勵(lì)磁涌流、和應(yīng)涌流以及TA飽和等因素的影響進(jìn)行了詳細(xì)分析,指出非周期分量引起的TA局部暫態(tài)飽和是造成內(nèi)橋接線方式下變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因。在此基礎(chǔ)上提出了內(nèi)橋接線方式下,基于時(shí)差法的防止變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的新判據(jù)。該方法具有計(jì)算簡單,快速可靠,識(shí)別特征明顯等優(yōu)點(diǎn)。
　　 5.針對(duì)變壓器非同期空投時(shí),未合閘相受已合閘相的影響可能發(fā)生超飽和,進(jìn)而引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的問題,通過分析△繞組中環(huán)流的特點(diǎn),提出了兩種變壓