變壓器保護差動保護畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 ：變壓器保護概述2</p><p>　　1.1國內(nèi)外變壓器差動保護研究發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.2 課題內(nèi)容及意義2</p><p>　　1.3 設(shè)計電站的原始資料（地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)接線圖）3</p><p>　

2、　第二章 ：變壓器的繼電保護介紹4</p><p>　　2.1 變壓器原理介紹4</p><p>　　2.2 電力變壓器的故障類型、異常工作情況5</p><p>　　2.2.1 變壓器的故障類型5</p><p>　　2.2.2 變壓器的異常工作情況5</p><p>　　2.3 變壓器繼電保護方式6&l

3、t;/p><p>　　2.4 變壓器保護的基本要求6</p><p>　　第三章 變壓器差動保護7</p><p>　　3.1 國內(nèi)外差動保護綜述7</p><p>　　3.2 變壓器的差動保護8</p><p>　　3.2.1 變壓器差動保護的基本原理8</p><p>　　3.2.2.

4、變壓器差動回路不平衡電流的分類9</p><p>　　3.3 各種變壓器主保護的討論11</p><p>　　第四章 短路電流的計算15</p><p>　　4.1 短路計算基本說明及步驟15</p><p>　　4.1.1 短路計算程序運行前的準(zhǔn)備工作15</p><p>　　4.1.2 短路計算程序運行步

5、驟16</p><p>　　4.2 短路計算結(jié)果17</p><p>　　第五章 主變差動保護整定計算過程及計算結(jié)果表18</p><p>　　5.1 主變差動保護基本原理說明18</p><p>　　5.2 主變差動保護整定計算過程19</p><p>　　5.2.1 計算各側(cè)一次額定電流、差動保護TA變比

6、、二次額定電流及平衡系數(shù)19</p><p>　　5.3 整定計算結(jié)果一覽表21</p><p>　　第六章 集成電路型過電流繼電器電子電路設(shè)計22</p><p>　　6.1 構(gòu)成方框圖及其說明22</p><p>　　6.1.1 構(gòu)成方框圖22</p><p>　　6.2 典型模塊電路及其仿真22<

7、;/p><p>　　6.2.1 全波整流電路及其仿真22</p><p>　　6.2.2 濾波電路及其仿真24</p><p>　　6.2.3 延時電路及其仿真27</p><p>　　6.2.4 展寬電路及其仿真28</p><p>　　6.3 整體過電流繼電器電子電路及其仿真30</p><

8、;p>　　6.3.1 過電流繼電器整體電子電路30</p><p>　　6.3.2 整體電子電路仿真步驟及仿真結(jié)果30</p><p><b>　　第七章 總結(jié)31</b></p><p>　　參 考 文 獻32</p><p>　　變壓器主保護——差動保護設(shè)計</p><p>&l

9、t;b>　　：變壓器保護概述</b></p><p>　　隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，繼電保護技術(shù)就相伴而生。與當(dāng)代新興科學(xué)技術(shù)相比，電力系統(tǒng)繼電保護是相當(dāng)古老了，然而電力系統(tǒng)繼電保護作為一門綜合性科學(xué)又總是充滿青春活力，處于蓬勃發(fā)展中。之所以如此，是因為它特別注重理論與實踐并重，與基礎(chǔ)理論、新理論、新技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起，同時也與電力系統(tǒng)的運行和發(fā)展息息相關(guān)。電力系統(tǒng)自身的發(fā)展是促進繼電保護發(fā)展的

10、內(nèi)因，是繼電保護發(fā)展的源泉和動力，而相關(guān)新理論、新技術(shù)、新材料的發(fā)展是促進繼電保護發(fā)展的外因，是電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展的客觀條件和技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　1.1國內(nèi)外變壓器差動保護研究發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著超高壓、遠(yuǎn)距離輸電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，大容量變壓器的應(yīng)用日益增多，對變壓器保護的可靠性、快速性提出了更高的要求。電力變壓器在空載合閘投入電網(wǎng)或外部故障切除后電

11、壓恢復(fù)時會產(chǎn)生數(shù)值很大的勵磁涌流，同時波形嚴(yán)重畸變，容易造成差動保護誤動作，直接影響到變壓器保護的可靠性。差動保護一直是電力變壓器的主保護，其理論根據(jù)是基爾霍夫電流定律，對于純電路設(shè)備，差動保護無懈可擊。但是對于變壓器而言，由于內(nèi)部磁路的聯(lián)系，本質(zhì)上不再滿足基爾霍夫電流定律，變壓器勵磁電流成了差動保護不平衡電流的一種來源。</p><p>　　當(dāng)前變壓器差動保護的主要矛盾仍然集中在勵磁涌流和內(nèi)部故障電流的鑒別上。

12、近十多年來，國內(nèi)外許多學(xué)者致力于變壓器繼電保護的研究，提出了不少判別勵磁涌流的新原理和新方法。</p><p>　　1.2 課題內(nèi)容及意義</p><p>　　根據(jù)以上的分析及對目前應(yīng)解決問題的研究，得到本課題所作研究的目的：運用小波原理，探求新的勵磁涌流與內(nèi)部故障判別方法。其意義在于通過研究新判據(jù)，嘗試以小波分析方案完善目前的勵磁涌流判據(jù)，提高差動保護的可靠性。</p>&

13、lt;p>　　1.3 設(shè)計電站的原始資料（地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)接線圖）</p><p>　?。鹤儔浩鞯睦^電保護介紹</p><p>　　2.1 變壓器原理介紹</p><p>　　變壓器主要是用來輸變電的，變壓器能量傳遞是通過電磁感應(yīng)而實現(xiàn)的，所以分析變壓器電磁關(guān)系要根據(jù)有關(guān)電和磁的規(guī)律。每臺變壓器必須有電路和磁路，而電路和磁路又是電場和磁場的簡化，但是在遇到一些細(xì)致

14、的問題時，我們還是必須要用場的方法來解決。一般變壓器的電路是由繞組構(gòu)成，而磁路是指定的磁通所通過的部分。</p><p><b>　　(1)電路分析:</b></p><p>　　對于普通電力變壓器，就是指那些單相、三相、雙繞組和三繞組電力變壓器，由于他們繞組的聯(lián)結(jié)方式不同，所以繞組電流，線電流，相電流的計算公式都是不一樣的。但都可以用表達式來表示。其中K是比率系數(shù)，

15、P是額定容量，是額定電壓。而繞組的匝數(shù)取決于鐵心心柱截面的大小。因為當(dāng)鐵心采用某一牌號硅鋼片以后，磁密B基本上是一個變化范圍很小的量;而且在某一相電壓作用下，繞組每匝電勢與該繞組匝數(shù)W的乘積也是一個常量，所以鐵心柱截面A大時，繞組每匝電勢也大，則該繞組匝數(shù)減小。既然繞組的匝數(shù)完全取決于每匝電勢，當(dāng)f=50Hz時，，根據(jù)每匝電勢和外加電壓我們就可以計算出各繞組的匝數(shù)。當(dāng)發(fā)生匝間短路時，繞組匝數(shù)將變小，電勢E也將變小，而電流分量將增大，引起

16、變壓器差動保護動作。</p><p><b>　　(2)磁路分析</b></p><p>　　鐵心是變壓器的磁路，變壓器是由電能輸入側(cè)，即一次繞組側(cè)勵磁的。在一次與二次繞組間建立起交變磁通的電流，稱為勵磁電流或磁化電流。具有磁性鐵心的變壓器，交變磁通大部分在鐵心中流通，該磁通叫做主磁通。</p><p>　　雙繞組變壓器負(fù)載時的磁式方程為<

17、;/p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　或 (2-2)</p><p><b>　　將上式改寫為:</b></p><p><b>　　(2-3)</b></p>

18、<p>　　式中，—次電流的負(fù)載分量。</p><p>　　由上式可以看出，一次電流乃是勵磁電流與一次電流負(fù)載分量IAHT的矢量和，等于運用一二次匝數(shù)比折算的二次電流，并取負(fù)號，即</p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　于是，變壓器的磁場可以看作兩個部分，一是由勵磁磁勢建立;二是由其和等于零的二次電流和一

19、次電流負(fù)載分量的磁勢所建立的。這個由合成磁勢所建立的磁場，按照全電流定律，不可能包含與變壓器的兩個繞組都鉸鏈的磁通，僅可能包含與一個繞組逐次或完全鉸鏈的磁通。這個磁場，就叫做變壓器的漏磁場。</p><p>　　如果變壓器在空載和負(fù)載時，一次繞組端所施加的電壓是相等的，則變壓器的空載電流和負(fù)載時的勵磁電流二者在大小、相位與波形上相差很小。</p><p>　　由公式

20、 (2-5)</p><p>　　式中 —外加電壓V;</p><p>　　—由主磁通產(chǎn)生的電勢V;</p><p>　　—次繞組的阻抗壓降V。</p><p>　　2.2 電力變壓器的故障類型、異常工作情況</p><p>　　電力變壓器是電力系統(tǒng)普遍使用的重

21、要電氣設(shè)備。它的安全運行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)供電和穩(wěn)定運行，特別是大容量電力變壓器一旦因故障而損壞，造成的損失就更大。因此必須針對電力變壓器的故障和異常工作情況，根據(jù)其容量和重要程度，裝設(shè)動作可靠、性能良好的繼電保護裝置。</p><p>　　2.2.1 變壓器的故障類型</p><p>　　變壓器故障包括變壓器油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。</p><p>　　變壓器

22、油箱內(nèi)部故障包括繞組的相間短路、匝間短路和中性點接地系統(tǒng)側(cè)的接地短路。這些故障由于短路電流產(chǎn)生的高溫電弧不僅燒壞繞組絕緣和鐵芯，而且將絕緣材料和變壓器油分解產(chǎn)生大量氣體，使變壓器油箱局部變形，甚至引起爆炸。</p><p>　　變壓器油箱外部故障主要是變壓器絕緣套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。</p><p>　　2.2.2 變壓器的異常工作情況</p><p&

23、gt;　　變壓器的異常工作情況由外部短路引起的過電流、過負(fù)荷；油箱漏油造成的油面降低或冷卻系統(tǒng)故障引起的油溫升高；外部接地短路引起的中性點過電壓；過電壓或系統(tǒng)頻率降低引起的過勵磁等。</p><p>　　2.3 變壓器繼電保護方式</p><p>　　變壓器保護的任務(wù)就是反應(yīng)上述故障和異常工作情況，通過斷路器切除故障變壓器或發(fā)出信號采取措施消除異常情況，并能作為相鄰元件(如母線、線路)的后

24、備保護。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，變壓器應(yīng)該裝設(shè)以下繼電保護裝置。</p><p>　　(1)反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部各種短路故障和油面降低的瓦斯保護。對容量在0.4MVA及以上油浸式變壓器應(yīng)該裝設(shè)瓦斯保護。</p><p>　　(2)反應(yīng)變壓器繞組或引出線相間短路、中性點直接接地系統(tǒng)側(cè)繞組或引出線的單相接地以及繞組匝間短路的縱差動保護。對6.3MVA及以上廠用工作變壓器和并列運行的變壓器，10MVA及以上

25、廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器以及2MVA及以上用電流速斷保護靈敏系數(shù)不能滿足要求的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護。對高壓側(cè)電壓為330kV以上的變壓器，可以裝設(shè)雙重差動保護。</p><p>　　(3)反應(yīng)變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護和縱差動保護后備的過電流保護。當(dāng)過電流保護靈敏系數(shù)不滿足要求時，可采用低電壓和復(fù)合電壓起動的過電流保護、復(fù)序電流保護、低阻抗保護等。</p><p>　　(4

26、)反應(yīng)中性點直接接地系統(tǒng)中變壓器外部接地短路的零序電流保護。該保護同時作為變壓器內(nèi)部接地的后備保護。對于中性點可接地或不接地運行地變壓器需增設(shè)零序過電壓保護。</p><p>　　(5)反應(yīng)變壓器對稱過負(fù)荷地過負(fù)荷保護。</p><p>　　(6)反應(yīng)高壓測電壓為500KV的變壓器由于工作磁通量密度過高引起過勵磁的過勵磁保護。</p><p>　　2.4 變壓器保護

27、的基本要求</p><p>　　對變壓器保護的基本要求有三個方面:</p><p>　　(1)在變壓器發(fā)生故障時應(yīng)將它與所有的電源斷開；</p><p>　　(2)在母線或其它變壓器相連的元件發(fā)生故障，而故障元件由于某種原因(保護拒動或斷路器失靈等)其本身短路器未能斷開情況下，應(yīng)使變壓器與故障部分分開；</p><p>　　(3)當(dāng)變壓器過負(fù)

28、荷、油面降低、油溫過高時，應(yīng)發(fā)出報警信號；</p><p>　　對于變壓器本身和各側(cè)引線、套管的故障，為了限制故障擴大，通常采用電流速斷、差動及重氣體保護，快速將變壓器的電源切斷。</p><p><b>　　變壓器差動保護</b></p><p>　　3.1 國內(nèi)外差動保護綜述</p><p>　　迄今為止，差動保護己

29、經(jīng)廣泛的應(yīng)用于變壓器保護當(dāng)中，并且微機型保護已其巨大的優(yōu)越性被廣大用戶所認(rèn)可，所以微機變壓器差動保護迎來一個快速發(fā)展的春天。根據(jù)有關(guān)文獻本文大致將差動保護目前的情況敘述如下。</p><p>　　目前，各個繼電器生產(chǎn)廠家都將二次諧波制動原理作為主要的涌流閉鎖方案。其次是間斷角原理以及近來興起的模糊識別原理。特別是當(dāng)電力部規(guī)程要求220KV以上電壓等級的變壓器保護都必須配備不同原理的差動保護之后，間斷角原理和模糊識

30、別原理發(fā)展較為迅速，并且在實踐中得到較多的運用和改善?？傊?，這三種原理的差動保護己經(jīng)可以稱它們?yōu)橹髁?，不管是國?nèi)還是國外的設(shè)備都可以提供這三種原理的保護。</p><p>　　這三種原理從本質(zhì)上來看是相同的，都是基于波形識別的原理。隨著計算機水平的發(fā)展，CPU等主要芯片運算速度和精度的提高，必將會使得這三種原理的保護日趨完善和可靠。</p><p>　　但是這三種原理都有其固有的瑕疵。因為

31、它們都是基于對勵磁涌流的一種基本認(rèn)識:含有禍次諧波、存在波形間斷、波形偏向時間的上半軸等等。而對于勵磁涌流的這種認(rèn)識雖然得到目前的公認(rèn)，但精確的量化卻很難做到，所以具體到保護的判據(jù)，則存在某種經(jīng)驗的數(shù)據(jù)，所以也帶來誤動的可能。同時，以上三種算法非常依賴于計算的精度，所以對計算的采樣要求較高，特別是對于間斷角原理。同時這種依賴于波形識別(特別是影響波形的不確定因素較多)的原理也存在靈敏度不滿足要求的問題，例如對于匝間短路。</p&g

32、t;<p>　　計算機技術(shù)以及數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展為新的保護原理的具體應(yīng)用和實現(xiàn)打下了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。歸納起來主要有以下幾種:</p><p>　　(1)變壓器特殊運行狀態(tài)及內(nèi)部短路計算和數(shù)學(xué)仿真研究</p><p>　　(2)具有虛擬三次諧波勵磁涌流判別技術(shù)</p><p>　　(3)基于回路方程算法的差動保護</p><p>　　

33、(4)基于電感倒數(shù)等效電路的的差動保護</p><p>　　(5)基于勵磁電抗(電感)數(shù)值大小的空載合閘涌流判據(jù)</p><p>　　(6)小波變換在差動保護中的應(yīng)用</p><p>　　(7)基于參數(shù)辨識的差動保護</p><p>　　(8)基于磁制動方案</p><p>　　(9)等值電路參數(shù)鑒別法</p&g

34、t;<p>　　目前，這幾種保護的方法尚在理論研究階段，它們的突破將為變壓器的保護開創(chuàng)新的天地。</p><p>　　差動保護目前主要有如下幾種方式:</p><p>　　(1)比率制動式差動保護</p><p>　　(2)標(biāo)積制動式差動保護</p><p>　　(3)其它類型的差動保護:比如零序差動、分側(cè)差動保護、不完全差動保

35、護、差動速斷保護等。</p><p>　　(4)基于比率制動式差動保護原理對于高電阻故障(即低故障電流)不靈敏，美國Mcclee:等提出新的△差動繼電器方法，即將制動電流及差動電流中的故障前電流除出，這種保護在高阻故障時靈敏度較高。</p><p>　　3.2 變壓器的差動保護</p><p>　　3.2.1 變壓器差動保護的基本原理</p><

36、p>　　對于構(gòu)成理想變壓器模型，差動保護在原理上只能反映被保護設(shè)備內(nèi)部短路電流，而不管外部有多嚴(yán)重。</p><p>　　(a) 兩相變壓器原理圖 （b）三相變壓器原理圖</p><p>　　圖3-1 變壓器差動保護的原理接線</p><p>　　由于變壓器高壓測和低壓測的額定電流不同，因此，為了保證

37、縱差動保護的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變化，使得在正常運行和外部故障時，兩個二次電流相等。例如圖3-1(a)中，應(yīng)使</p><p>　　或 （3-1）</p><p>　　式中 —高壓測電流互感器的變比；</p><p>　　—低壓測電流互感器的變比；</p><p>　　—變壓器的變比(即高，

38、低壓測額定電壓之比)。</p><p>　　當(dāng)被保護設(shè)備發(fā)生短路(橫向故障)時，有,為流向保護設(shè)備的端電流向量，如同圖3-1圖所示。差動保護就反應(yīng)了這個內(nèi)部短路電流,保證此保護的明確選擇性，快速性和高度靈敏性，當(dāng)然也失去了對相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護功能。</p><p>　　3.2.2.變壓器差動回路不平衡電流的分類</p><p>　　變壓器的縱差動保護需要躲開差動回

39、路中的不平衡電流?，F(xiàn)對其不平衡電流產(chǎn)生進行分類討論：</p><p>　　(1)由變壓器勵磁涌流,所產(chǎn)生的不平衡電流</p><p>　　變壓器的勵磁電流：僅流經(jīng)變壓器的某一側(cè)，因此，通過電流互感器反應(yīng)到差動回路中不能被平衡，在正常運行情況下，此電流很小，一般不超過額定電流的2～10%。在外部故障時，由于電壓降低，勵磁電流減小，它的影響更小。</p><p>　　但

40、是當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時，則可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁涌流。其數(shù)值最大可達額定電流的6～8倍，同時包含有大量的非周期分量和高次諧波分量。勵磁涌流的大小和衰減時間，與外加電壓的相位、鐵心中剩磁的大小和方向、電源容量的大小、回路的阻抗以及變壓器容量的大小和鐵心性質(zhì)等有關(guān)系。</p><p>　　(2) 由變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流</p><p>　　由于變壓器常

41、采用Y/△—11的接線方式，因此，其兩側(cè)電流相位差30°。為了消除這種不平衡電流的影響，通常都是將變壓器星形側(cè)的三個電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的三個電流互感器接成星形，并適當(dāng)考慮聯(lián)接方式后即可把二次電流的相位校正過來。</p><p>　　但是電路互感器采用上述聯(lián)接方式后，在互感器接成△側(cè)的差動一臂中，電流又增大倍。此時為保證正常運行及外部故障情況下差動回路中應(yīng)沒有電流，就必須將該側(cè)電流互

42、感器的變比加大倍，以減小二</p><p>　　次電流，使之與另一側(cè)的電流相等，故此時選擇變比的條件</p><p>　　(3)由計算變比與實際變比不同而產(chǎn)生的不平衡電流</p><p>　　由于兩側(cè)的電流互感器都是根據(jù)產(chǎn)品目錄選擇標(biāo)準(zhǔn)變比，而變壓器</p><p>　　的變比是一定的，因此，三者的關(guān)系很難滿足的要求，此時差動回路中將有電流流

43、過。當(dāng)采用具有速飽和鐵心的差動繼電器時，通常利用它的平衡線圈來消除此差動電流的影響。</p><p>　　(4)由兩側(cè)電流互感器型號不同而產(chǎn)生的不平衡電流</p><p>　　由于兩側(cè)電流互感器的型號不同，它的飽和特性、勵磁電流也不同，因此，在差動回路中所產(chǎn)生的不平衡電流也就較大。此時應(yīng)采用電流互感器的同型系數(shù)。</p><p>　　(5)由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭而

44、產(chǎn)生的不平衡電流</p><p>　　帶負(fù)荷調(diào)整變壓器的分接頭，是電力系統(tǒng)中采用帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器來調(diào)整電壓的方法，實際上改變分接頭就是改變變壓器的變比，如果差動保護已經(jīng)按照某一變比調(diào)整號，則當(dāng)分接頭改換時，就會產(chǎn)生一個新的不平衡電流流入差動回路。此時不可能再重新選擇平衡線線圈匝數(shù)的方法來消除這個不平衡電流，這是因為變壓器的分接頭經(jīng)常在改變，而差動保護的電流回路在帶電的情況下是不能進行操作的。因此，對由此產(chǎn)生的不

45、平衡電流，應(yīng)在縱差動保護的整定值中給予考慮。</p><p>　　總括看來，上述2,3項可以選擇互感器二次線圈使其降到最低。但是1,4，5各項不平衡電流，實際上是不可能消除的，因此，變壓器的縱差動保護必須躲開這些不平衡電流的影響。由于在滿足選擇性的同時，還要求保護內(nèi)部故障時有足夠的靈敏性，這就是構(gòu)成變壓器差動保護的主要困難。</p><p>　　根據(jù)上述分析，在穩(wěn)定情況下，為整定變壓器縱差

46、動保護所采用的最大不平衡電流</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　式中 10%—電流互感器容許的最大相對誤差;</p><p>　　——電流互感器的同型系數(shù)，取為1;</p><p>　　—由帶負(fù)荷調(diào)壓所引起的相對誤差，如果電流互感器二次電流在相當(dāng)于被調(diào)節(jié)變壓器額定抽頭的情況下處于平衡

47、時，則△U等于電壓調(diào)整范圍的一半;</p><p>　　—由于所采用的互感器變比或平衡線圈的匝數(shù)與計算值不同時，所引起的相對誤差;</p><p>　　—保護范圍外部最大短路電流歸算到二次側(cè)的值。</p><p>　　3.3 各種變壓器主保護的討論</p><p>　　如前所述，在討論變壓器內(nèi)部故障主保護的時候，應(yīng)該首先注意變壓器差動保護不平

48、衡電流大，較易誤動;同時注意流出電流對變壓器小匝數(shù)匝間短路時差動保護靈敏度的影響。此外還應(yīng)該注意空載合閘時勵磁涌流對變壓器差動保護的誤動、帶有匝間短路的變壓器在空載合閘時差動保護的延緩動作以及過勵磁情況下的變壓器差動保護動作行為。</p><p>　?。?）比率制動式差動保護</p><p>　　采用這一原理的差動保護，既能在外部短路時有可靠的制動作用，又能在內(nèi)部短路時有較高的靈敏度。但是

49、它對內(nèi)部短路時的流出電流適應(yīng)能力較差，對勵磁涌流和過勵磁也需采取特殊措施。</p><p>　　比率制動特性的原理在數(shù)字保護上的改進，主要體現(xiàn)在它的動作電流不是固定不變的，它隨著外部短路電流的增大而增大，所以能保證區(qū)外故障不誤動，同時對內(nèi)部短路又有較高的靈敏度。</p><p>　　對于雙繞組變壓器，具有如圖3-2中的折線，相應(yīng)的動作判據(jù)為</p><p>　　圖3

50、-2 二折線比例制動特性 圖3-3 三折線比例制動特性</p><p>　　〉 當(dāng)< (3-3)</p><p>　　>+ 當(dāng) (3-4)</p><p>　　式中為比率制動縱差動保護制動系數(shù)。，iop.0為最小動作電流，為最小制動電流。<

51、/p><p>　　它的動作特性如圖3-3，它有三個部分組成：無制動區(qū)，比率制動區(qū)和速飽和區(qū)。當(dāng)制動電流小于拐點電流的時候，動作電流為常數(shù)起動電流；當(dāng)制動電流大于拐點電流的時候，動作電流隨制動電流的增長而沿著一條直線增長;當(dāng)動作電流大于差動速斷電流時，反應(yīng)了故障情況嚴(yán)重，保護將無延時地動作出口。</p><p>　　在討論變壓器內(nèi)部故障主保護地時候，首先應(yīng)該注意變壓器差動保護地不平衡電流較大，較

52、易誤動：同時需要注意流出電流對變壓器輕微匝間短路時差動保護靈敏度地影響。區(qū)外故障的時候繼電器的差流并非為零，差動回路存在穩(wěn)態(tài)不平衡電流和暫態(tài)不平衡電流，在無制動區(qū)，差動回路以消除固定誤差為主，動作電流很小:對于制動區(qū)，因TA感受的電流超過了額定電流，致使誤差隨外部短路電流增加的很快，不平衡電流增大，誤差電流隨著區(qū)外故障電流的增加而增加，動作特性是一條比率制動直線。</p><p>　　由分析可以得出結(jié)論:對于有流

53、出電流的情況，二折線比率制動特性的差動保護，靈敏度相對低，當(dāng)變壓器內(nèi)部輕微匝間短路時有可能拒動。</p><p>　　具有三折線比率制動特性的差動保護兼顧了變壓器外部嚴(yán)重短路的可靠性和內(nèi)部輕微短路存在流出電流的靈敏度，其動作判據(jù)為:</p><p><b>　　當(dāng)</b></p><p><b>　　當(dāng)</b></p

54、><p>　　當(dāng) (3-5)</p><p>　　其中K1，K2分別為第二、第三段折線的斜率(常數(shù))，為第二個折點的制動電流。</p><p>　　三折線比率制動差動保護具有很好的可靠性和靈敏度，但它的動作特性必須由三段組成，動作判據(jù)比較復(fù)雜。從圖3-2和圖3-3中可以看出非線性制動特性的要求，但是它們都是由分段直線近似構(gòu)成的。由于雙曲線均己有開始上升慢，

55、后來上升快的特點，比較適合用來實現(xiàn)非線性制動特性。</p><p>　　雙曲線型制動差式差動保護的判據(jù)為:</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　其中可為常數(shù)，為雙曲線定點的縱坐標(biāo)。</p><p>　　用雙曲線制動特性去擬合三折線比率制動特性時，令可得</p><p&g

56、t;<b>　　(3-7)</b></p><p>　　計算表明，由于特別重視嚴(yán)重外部短路條件下的可靠性，當(dāng)越大時，兩種折線制動特性越接近:當(dāng)小于0.51m時，雙曲線制動特性具有較高的可靠性和較低的靈敏度。</p><p>　　(2)標(biāo)積制動式差動保護</p><p>　　定義兩繞組電流I1,I2，的正方向均是流入變壓器，并令,。的相角差為，即

57、∠</p><p><b>　　差動電流</b></p><p><b>　　制動電流</b></p><p>　　當(dāng)時 (3-8)</p><p>　　當(dāng)<0時 (3-9)</p><p>　　當(dāng)變壓器正常運行或外部短路時，和的相角差。有<

58、;/p><p><b>　　-90°≤≤90°</b></p><p>　　則>0，有制動電流，有效防止誤動。</p><p>　　當(dāng)變壓器縱差動區(qū)內(nèi)短路(包括相間、匝間短路和中性點接地一側(cè)的接地短路)，如有</p><p><b>　　270°>>90°&

59、lt;/b></p><p>　　則<0，令制動電流，保護靈敏動作</p><p>　　在很大的外部短路電流下，TA可能飽和，二次電流幅值減小，比率制動式縱差動保護的不平衡電流急劇增大而制動電流反而減小，可能造成誤動。但是標(biāo)積制動式縱差動保護在很大的外部短路電流作用下，特別是暫態(tài)非周期分量電流的影響，兩側(cè)TA的傳變特性可能相差較大，出現(xiàn)幅值很大的暫態(tài)不平衡電流，但是兩側(cè)二次電流

60、的相角差別不致太大，縱差動可靠不誤動。</p><p>　　(3)變壓器分側(cè)差動保護</p><p>　　由于變壓器差動保護區(qū)內(nèi)包含著原副方繞組間的磁渦合，從而有一些勵磁涌流，過勵磁等引起誤動的特殊問題，這就啟發(fā)我們將一個雙繞組變壓器分解看作兩個被保護對象，對與每一繞組內(nèi)部短路保護就完全等同與發(fā)電機一相定子繞組的相間短路保護，從而非常簡單，與空載合閘涌流、過勵磁電流完全無關(guān)，因為這些電流對

61、分側(cè)差動保護而言是穿越性電流。</p><p><b>　　(4)差動速斷保護</b></p><p>　　變壓器差動保護原理復(fù)雜，裝置中常用到各種濾波環(huán)節(jié)，使保護動作速度比較慢。為了取得在嚴(yán)重的內(nèi)部短路時有高速的保護，一般在比率制動式或標(biāo)積制動式差動保護的基礎(chǔ)上，利用原有裝置中的差動電流，不經(jīng)濾波電路，直接采用差動電流的全波幅值作為動作量，沒有制動量，這就是差動速斷

62、保護。差動速斷保護的動作電流應(yīng)按變壓器空載合閘、有最大勵磁涌流時不誤動作為整定原則。對于大型變壓器，還應(yīng)考慮外部短路時可靠不誤動。</p><p>　　所有這些保護都是根據(jù)變壓器內(nèi)部一些特征量而提出的，他們都是以差動保護為基礎(chǔ)，但是差動原理應(yīng)用與變壓器保護卻遇到了越來越多的困難，如前所述，差動保護的最基本概念是當(dāng)被保護設(shè)備完好時，不管外部系統(tǒng)發(fā)生何種短路或是擾動，恒有</p><p>&l

63、t;b>　　(3-10)</b></p><p>　　對發(fā)電機、電動機、電抗器、電容器、母線等電氣設(shè)備均成立，但是對變壓器卻不成立，因為對于n個繞組的變壓器在正常運行或外部短路時有</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　正常情況或是外部短路時，對于大型變壓器而言，就非常接近發(fā)電機等主設(shè)備差動保護

64、實際條件。但是當(dāng)無故障的變壓器空載合閘或是切除外部短路時，或者過電壓或是過勵磁，情況就不一樣了。為防止誤動有二次諧波和五次諧波制動等方案。但是由于眾多因素的影響，二次和五次諧波電流的大小很難確切定量，從而造成誤動。</p><p>　　從物理概念上講變壓器差動保護范圍內(nèi)，不僅包含電路，而且包含非線性的鐵芯磁路，造成當(dāng)變壓器本身無故障、空載合閘或僅有異常情況時，差動保護具有很大的差動電流。</p>&

65、lt;p>　　目前為了探索更好的變壓器保護原理，又提出如下變壓器微機主保護。</p><p>　?、倩诨芈贩匠趟惴ǖ淖儔浩魑C型主保護</p><p>　　②基于電感倒數(shù)等效電路的變壓器微機型主保護</p><p>　?、勰：壿嬙谧儔浩鞑顒颖Ｗo中的初步應(yīng)用</p><p>　　④小波變換在變壓器差動保護中的應(yīng)用研究</p>

66、;<p>　?、莼趧畲烹娍箶?shù)值大小的空載合閘涌流判據(jù)</p><p>　　另外為了分析變壓器內(nèi)部短路的狀況，又提出了變壓器內(nèi)部短路計算的基本方法以及電感參數(shù)的計算</p><p>　　最后瓦斯保護也是變壓器油箱內(nèi)故障的一種主要保護，特別是鐵芯故障。但是當(dāng)電氣故障時瓦斯保護反應(yīng)較遲。瓦斯保護的運行實踐說明，誤動作率較高，當(dāng)前主要問題仍是提高可靠性。</p>&l

67、t;p><b>　　短路電流的計算</b></p><p>　　4.1 短路計算基本說明及步驟</p><p>　　短路計算是保護整定計算和電氣設(shè)備選擇校驗的重要依據(jù)，本次短路計算采用正序等效定則和運算曲線法，利用短路計算程序完成。短路計算步驟如下：</p><p>　　4.1.1 短路計算程序運行前的準(zhǔn)備工作</p>&l

68、t;p>　?、?首先根據(jù)設(shè)計要求確定所需的短路點數(shù)量及具體位置</p><p>　　根據(jù)需要共設(shè)2個短路點d1~d2，具體位置如下圖所示：</p><p>　　圖4.1-1 短路點設(shè)置圖</p><p>　?、?針對所計算的地區(qū)電網(wǎng)在最小運行方式下的支路及節(jié)點進行編號，形成最小網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（由于比率制動型差動保護僅僅在校驗靈敏度時需要計算最小短路電流，因此只考慮

69、最小運行方式。最小運行方式僅僅考慮電源的最小方式，不考慮電網(wǎng)中環(huán)網(wǎng)斷開的情況）</p><p>　　節(jié)點編號順序：先短路節(jié)點，后其它節(jié)點，所有電源節(jié)點作為參考節(jié)點0；支路編號順序：先電源支路(水電,火電,有限系統(tǒng),無限系統(tǒng))，后其它支路。（所有短路點皆為節(jié)點，除此以外若任一短路點短路時，某點將出現(xiàn)短路電流分支，則該點也為節(jié)點；任一短路點短路時都不會流過短路電流的支路可不編入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，例如負(fù)荷支路）。</p

70、><p>　　網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下圖所示（因差動保護校驗靈敏度時要考慮變壓器單側(cè)電源供電時內(nèi)部短路的最小短路電流情況，因此高壓側(cè)分別按火電廠單獨供電和系統(tǒng)單獨供電兩種情況考慮，最后選取其中較小者）：</p><p>　　a.主變T2高壓側(cè)只有火電電源F火情況 b. 主變T2高壓側(cè)只有系統(tǒng)電源Sxi情況</p><p>　　圖4.1-2 短路計算網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D</p&g

71、t;<p>　　4.1.2 短路計算程序運行步驟</p><p>　?。ㄖ挥嬎阕钚∵\行方式，但要分別計算以上兩種拓?fù)鋱D的情況）</p><p>　?、?運行“輸入系統(tǒng)參數(shù)模塊”</p><p><b>　　*輸入網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)</b></p><p><b>　　*輸入系統(tǒng)基本參數(shù)</b>

72、;</p><p><b>　　*輸入支路原始參數(shù)</b></p><p>　?、?運行“支路正、負(fù)序電抗計算模塊”</p><p>　?、?運行“短路電流計算模塊”</p><p>　　從工程需要出發(fā)，對系統(tǒng)最小運行方式下的三相短路、兩相短路進行計算，計算出短路發(fā)生后0s和4s各支路的短路電流和母線殘余電壓（有名值為歸

73、算到短路點電壓等級下的數(shù)據(jù)，短路電流數(shù)值為三相中最大短路電流值）。整定計算中，所有主保護皆采用0s的短路計算結(jié)果；所有的后備保護皆采用4s的短路計算結(jié)果。短路計算參數(shù)輸入時，各等級電壓值按平均電壓輸入（例如110kV等級輸入115kV，10kV等級輸入10.5kV，6kV等級輸入6.3kV）；發(fā)電電源的負(fù)序參數(shù)若未給出，輸入時可按正序參數(shù)輸入。</p><p>　　4.2 短路計算結(jié)果</p>&l

74、t;p>　　根據(jù)整定計算要求列出所需的短路計算結(jié)果如下：</p><p>　　表4.2-1 支路短路電流計算結(jié)果表</p><p>　　主變T2高壓側(cè)只有火電電源F火情況</p><p>　　主變T2高壓側(cè)只有系統(tǒng)電源Sxi情況</p><p>　　主變差動保護整定計算過程及計算結(jié)果表</p><p>　　5.1

75、 主變差動保護基本原理說明</p><p>　　對于構(gòu)成理想變壓器模型，差動保護在原理上只能反映被保護設(shè)備內(nèi)部短路電流，而不管外部有多嚴(yán)重。</p><p>　　(a) 兩相變壓器原理圖 （b）三相變壓器原理圖</p><p>　　圖5-1 變壓器差動保護的原理接線</p><p>

76、　　由于變壓器高壓測和低壓測的額定電流不同，因此，為了保證縱差動保護的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變化，使得在正常運行和外部故障時，兩個二次電流相等。例如圖3-1(a)中，應(yīng)使</p><p>　　或 （3-1）</p><p>　　式中 —高壓測電流互感器的變比；</p><p>　　—低壓測電流互感器的變比；</

77、p><p>　　—變壓器的變比(即高，低壓測額定電壓之比)。</p><p>　　當(dāng)被保護設(shè)備發(fā)生短路(橫向故障)時，有,為流向保護設(shè)備的端電流向量，如同圖3-1圖所示。差動保護就反應(yīng)了這個內(nèi)部短路電流,保證此保護的明確選擇性，快速性和高度靈敏性，當(dāng)然也失去了對相鄰元件的遠(yuǎn)后備保護功能。</p><p>　　5.2 主變差動保護整定計算過程</p><

78、;p>　　針對A站主變T2采用具有比率制動、二次諧波制動及差動速斷的差動保護。</p><p>　　圖5.2-1 被保護變壓器T2及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　5.2.1 計算各側(cè)一次額定電流、差動保護TA變比、二次額定電流及平衡系數(shù)</p><p>　　選擇TA實際標(biāo)準(zhǔn)變比nTA時，應(yīng)不小于并趨近于計算變比（保證實際二次額定電流不超過5A）。選高壓側(cè)為

79、基本側(cè)（一般選主電源側(cè)為基本側(cè)），通過乘以平衡系數(shù)將其他側(cè)二次額定電流調(diào)整為與基本側(cè)相同（整定計算都?xì)w算到基本側(cè)）。</p><p>　　5.2.2 比率制動特性曲線：</p><p>　　圖5.2-2 比率制動特性圖</p><p>　　差動電流：Icd=；制動電流：Izh=</p><p>　?。ǎ褐髯兏邏簜?cè)、低壓側(cè)電流折算到二次側(cè)的值，

80、皆以流向變壓器內(nèi)部為正）</p><p>　　3、比率制動特性整定計算</p><p>　　(1) 確定最小動作電流Idz.min ：躲過正常（負(fù)荷）運行時的最大不平衡電流</p><p>　　Idz.min=Kk·Ibp.fh.max= (2fi(e)+ΔU) Ie2.jb</p><p>　　fi(e)：額定電流下TA的比值誤差

81、；</p><p>　　ΔU：調(diào)整分接頭的相對誤差；</p><p>　　Ie2.jb：基本側(cè)二次額定電流</p><p>　　一般采用經(jīng)驗公式：Idz.min=(0.20~0.50) Ie2.jb ?。篒dz.min=0.4 Ie2.jb =0.4×4.2=1.68A</p><p>　　(2) 拐點電流Izh.min=(0.8

82、~1.2)·Ie2.jb ?。篒zh.min= Ie2.jb =4.2A</p><p>　　(3) 制動特性斜率m</p><p>　　外部最大短路時→最大不平衡電流Ibp.max=(Ktx fi+ΔU) Id.w.max / nTA.jb</p><p>　　Ktx：TA的同型系數(shù)（不同型取1；同型取0.5）</p><p>

83、　　fi：TA的比值誤差，取10%（即0.1）</p><p>　　ΔU：有載調(diào)整分接頭的相對誤差，取總調(diào)壓范圍的一半</p><p>　　Id.w.max：外部短路的最大短路電流</p><p>　　nTA.jb：基本側(cè)電流互感器變比</p><p>　　此時的動作電流應(yīng)躲過Ibp.max，即：Idz.max =KkIbp.max （可靠系

84、數(shù)Kk取1.3~1.5）</p><p>　　此時的制動電流Izh = Id.w.max / nTA.jb</p><p>　　制動特性曲線過(Izh , Idz.max)點，特性曲線斜率：m=</p><p>　　一般采用經(jīng)驗公式：m =0.3~0.5 取m =0.4</p><p>　　(4) 內(nèi)部短路的Klm校驗</p>

85、;<p>　　用系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器T出口金屬性短路的最小短路電流周期分量（考慮變壓器單側(cè)電源供電的情況）校驗：</p><p>　　Id.ck.min= min{I(2)d1.b3.min.0s I(2)d1.b2.min.0s I(2)d2.b3.min.0s I(2)d2.b1.min.0s }=0.046kA=46A</p><p>　　計算在Id.ck.

86、min情況下相應(yīng)的制動電流Izh=Id.ck.min/ nTA.jb=2.3A</p><p>　　由比率制動特性查出（算出）對應(yīng)Izh的動作電流：(4.2A)</p><p>　　因為：Izh(2.3A)< Izh.min(4.2A)</p><p>　　Idz= Idz.min=1.68A</p><p>　　靈敏系數(shù)Klm =(I

87、d.ck.min/ nTA.jb )/ Idz=4.6/1.68=2.73>2.0 滿足要求</p><p><b>　　4、二次諧波制動</b></p><p>　　勵磁涌流→二次諧波→閉鎖保護。閉鎖（制動）條件：Icd.2/ Icd.1 > K2 </p><p>　　Icd1、Icd2：差動電流的基波、二次諧波模值。

88、</p><p>　　K2：二次諧波制動比（定值），K2的選?。?lt;/p><p>　　距電源較近的中小型T：13%~15%</p><p>　　容量較大的T：16%~18%</p><p>　　大型發(fā)-變組：18%~20%</p><p><b>　　取K2=14%</b></p>

89、<p>　　5、差動速斷的整定：躲過勵磁涌流及外部短路的最大不平衡電流</p><p>　　原則：Idz.sd = Kk·Ily.max 經(jīng)驗公式：Idz.sd =(8~10) Ie2.jb</p><p>　　取Idz.sd =8Ie2.jb=8×4.2=33.6A</p><p>　　5.3 整定計算結(jié)果一覽表</p&

90、gt;<p>　　表5.3-1 整定計算結(jié)果表</p><p>　　集成電路型過電流繼電器電子電路設(shè)計</p><p>　　6.1 構(gòu)成方框圖及其說明</p><p>　　6.1.1 構(gòu)成方框圖</p><p>　　圖4.1-1 過電流繼電器構(gòu)成方框圖</p><p>　　6.1.2 方框圖說明</

91、p><p>　　變換器：將輸入的電流變換成與之成正比的幅值較小的電壓量（將5A的電流變換成1V的電壓）。</p><p>　　濾波電路用于濾除原始信號中的干擾波而提取50Hz基波（采用低Q濾波，Q為品質(zhì)因數(shù)，取0.5~1左右）。</p><p>　　全波整流電路用于將原輸入信號的負(fù)半周上翻為正半周（有利于加快保護動作速度，即原信號在正半周或負(fù)半周皆可進行動作判斷）。&l

92、t;/p><p>　　比較器用于動作判斷。</p><p>　　延時3ms用于防止毛刺干擾造成保護誤動（毛刺干擾持續(xù)時間一般不超過2ms）。</p><p>　　展寬12ms用于在滿足動作條件的情況下（即比較器輸出周期為10ms并具有一定寬度的正方波時）保證輸出連續(xù)的高電平動作信號。</p><p>　　6.2 典型模塊電路及其仿真</p&

93、gt;<p>　　6.2.1 全波整流電路及其仿真</p><p>　　(1) 全波整流仿真電路圖及仿真說明</p><p>　　圖6.2-1 全波整流仿真電路圖</p><p>　　仿真時輸入有效值為10V（由于運算放大器的直流工作電源電壓為±20V，因此輸入交流信號的最大峰值不能超過20V，即有效值不超過14V）頻率為50Hz的正弦交流，

94、用仿真示波器觀察輸入及輸出波形；再將電子電路中的兩個二極管皆反向，再觀察輸入及輸出波形特點。</p><p>　　(2) 全波整流電路仿真波形</p><p>　?、?個二極管正接的情況</p><p>　　圖6.2-2 2個二極管正接的仿真波形圖</p><p>　?、?個二極管反接的情況</p><p>　　圖6.

95、2-3 2個二極管反接的仿真波形圖</p><p>　　6.2.2 濾波電路及其仿真</p><p>　　(1) 濾波仿真電路圖及仿真說明</p><p>　　圖6.2-4 濾波電路的仿真電路圖</p><p>　　分別仿真輸入1Hz、50Hz、2000Hz三種交流情況</p><p>　　仿真時輸入有效值為10V（由

96、于運算放大器的直流工作電源電壓為±20V，因此輸入交流信號的最大峰值不能超過20V，即有效值不超過14V）頻率分別為1Hz、50Hz、2000Hz的正弦交流，用仿真示波器觀察觀察不同頻率情況下輸出交流波的幅值變化情況。</p><p>　　再用仿真波特儀觀察濾波電路的頻譜圖（即各種不同頻率時的放大倍數(shù)的變化曲線）。</p><p>　　(2) 濾波電路仿真波形</p>

97、<p>　?、佥斎?Hz的仿真波形</p><p>　　圖6.2-5 輸入1Hz的仿真波形圖</p><p>　　由圖中可看出，輸入幅值為13.93V，而輸出幅值為0.64V，可見針對1Hz信號，輸出大大衰減。</p><p>　　②輸入50Hz的仿真波形</p><p>　　圖6.2-6 輸入50Hz的仿真波形圖</p&

98、gt;<p>　　由圖中可看出，輸入幅值為14.14V，輸出幅值為15.31V，可見針對50Hz信號，輸出基本不變。</p><p>　?、圯斎?000Hz的仿真波形</p><p>　　圖6.2-7 輸入2000Hz的仿真波形圖</p><p>　　由圖中可看出，輸入幅值為13.89V ，而輸出幅值為0.73V，可見針對2000Hz信號，輸出大大衰減

99、。</p><p><b>　?、転V波電路的頻譜圖</b></p><p>　　圖6.2-8 濾波電路的頻譜圖</p><p>　　波特儀的縱軸采用線性坐標(biāo)，且坐標(biāo)起點值設(shè)為0終點值設(shè)為5；橫軸采用對數(shù)坐標(biāo)，坐標(biāo)起點值設(shè)為1Hz終點值設(shè)為1MHz。將波特儀上的定位觀察線拉到對應(yīng)于頻譜圖的幅度最大位置，可讀出中心頻率為49.33HZ，其相應(yīng)的放大

100、倍數(shù)為1.03。</p><p>　　6.2.3 延時電路及其仿真</p><p>　　(1) 延時仿真電路圖及仿真說明</p><p>　　圖6.2-9 延時電路的仿真電路圖</p><p>　　分別仿真延時3ms和20ms兩種情況。</p><p>　　仿真時利用函數(shù)發(fā)生器輸入10Hz的方波，頻率設(shè)為10Hz，占空

101、比設(shè)為50%，幅值設(shè)為20V，通過改變電容充電回路中電阻或電容的參數(shù)來改變延時時間，用示波器觀察輸入及輸出波形。</p><p>　　(2) 延時電路仿真波形</p><p>　　①延時3ms仿真波形</p><p>　　圖6.2-10 延時3ms仿真波形圖</p><p>　　將仿真示波器上的兩根定位觀察線分別拉到對應(yīng)于輸入方波和輸出方波的

102、上升沿位置，可讀出兩位置的時間差（即延時時間）Δt為3.11ms。</p><p>　?、谘訒r20ms仿真波形</p><p>　　圖6.2-11 延時20ms仿真波形圖</p><p>　　將仿真示波器上的兩根定位觀察線分別拉到對應(yīng)于輸入方波和輸出方波的上升沿位置，可讀出兩位置的時間差（即延時時間）Δt為21.04ms。</p><p>　

103、　6.2.4 展寬電路及其仿真</p><p>　　(1) 展寬仿真電路圖及仿真說明</p><p>　　圖6.2-12 展寬電路的仿真電路圖</p><p>　　分別仿真展寬12ms和30ms兩種情況。</p><p>　　仿真時利用函數(shù)發(fā)生器輸入10Hz的方波，頻率設(shè)為10Hz，占空比設(shè)為50%，幅值設(shè)為20V，通過改變電容放電回路中電阻

104、或電容的參數(shù)來改變展寬時間，用示波器觀察輸入及輸出波形。</p><p>　　(2) 展寬電路仿真波形</p><p>　?、僬箤?2ms仿真波形</p><p>　　圖6.2-13 展寬12ms仿真波形圖</p><p>　　將仿真示波器上的兩根定位觀察線分別拉到對應(yīng)于輸入方波和輸出方波的下降沿位置，可讀出兩位置的時間差（即展寬時間）Δt為

105、20.03。</p><p>　?、谡箤?0ms仿真波形</p><p>　　圖6.2-14 展寬30ms仿真波形圖</p><p>　　將仿真示波器上的兩根定位觀察線分別拉到對應(yīng)于輸入方波和輸出方波的下降沿位置，可讀出兩位置的時間差（即展寬時間）Δt為12.43。</p><p>　　6.3 整體過電流繼電器電子電路及其仿真</p&g

106、t;<p>　　6.3.1 過電流繼電器整體電子電路</p><p>　　圖6.3-1 過電流繼電器整體電子電路圖</p><p>　　6.3.2 整體電子電路仿真步驟及仿真結(jié)果</p><p>　　輸入為50Hz交流電流（最大有效值不超過70A），比較器整定電路中的電位器兩端所加直流電源電壓為12V，設(shè)置電位器的滑動頭百分比（分別設(shè)置4種情況：10%

107、，30%，50%，70%），調(diào)整輸入電流大小，觀察過電流繼電器動作情況（信號指示燈變紅代表動作），并找出相應(yīng)的動作電流。</p><p>　　表6.3-1 過電流繼電器動作仿真結(jié)果表</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　變壓器保護是一門綜合性的科學(xué)，它既古老又年輕，它有著己近百年的歷史同時又像一些新興科學(xué)一樣處于不斷發(fā)

108、展中。而變壓器保護的發(fā)展經(jīng)歷了機電式、晶體管式、集成電路式保護以及目前的微機保護四個階段?；仡櫛Ｗo技術(shù)的發(fā)展史可以清楚地看出相鄰科學(xué)技術(shù)的重大進展都將引起保護技術(shù)的巨大變革，當(dāng)前我們正面臨繼電保護技術(shù)由模擬式向數(shù)字式發(fā)展的新時期，微機保護的實現(xiàn)為繼電保護裝置智能化展現(xiàn)了廣闊的前景。</p><p>　　在變壓器保護中，關(guān)于勵磁涌流狀態(tài)的識別問題是困擾繼電保護研究人員的棘手問題。本文對目前人們對小波分析在電力系統(tǒng)繼

109、電保護中的應(yīng)用作了一定的探討和分析，基于小波分析理論，綜合考慮變壓器勵磁涌流狀態(tài)和短路電流的狀態(tài)，提出了基于小波分析的勵磁涌流識別方案，以實現(xiàn)變壓器勵磁涌流的識別，改善變壓器微機差動保護性能的可行性及實施方法，并通過MATLAB仿真數(shù)據(jù)的處理實例驗證該方法的有效性。</p><p>　　若有適合高速采樣、精度較高和能保證指令快速執(zhí)行的硬件系統(tǒng)(例如采用高速ADC和DSP芯片)，以及隨著小波技術(shù)的發(fā)展，性能更優(yōu)良的

110、緊支撐正交小波系的提出，我們在小波基的選擇以及分解尺度的確定上將會有更大的余地，可以相信，小波變換在變壓器保護上的應(yīng)用前景將會更為美好。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護原理, 中國電力出版社</p><p>　　[2] 史世文.元件保護國內(nèi)外發(fā)展綜述.電力系統(tǒng)自動化，19

111、96.20 (4) :54-58</p><p>　　[3] 王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護原理與應(yīng)用.北京:中國電力出版社，1996, 83—86</p><p>　　[4] 朱亞明，鄭玉平，葉鋒等.間斷角原理的變壓器差動保護的性能特點及微機實現(xiàn).電力系統(tǒng)自動化，1996.20 (11):36-40</p><p>　　[5] 胡玉峰，陳德樹.基于采樣值差動的勵磁涌流

112、鑒別方法.中國電機上程學(xué)報，2000.20(9):55-58，63</p><p>　　[6] 孫志杰，陳云侖.波形對稱原理的變壓器差動保護.電力系統(tǒng)自動化，</p><p>　　1996.20(4):42-46</p><p>　　[7] 董潔，于莉萍，焦志先，等.變壓器差動保護涌流制動原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1997.21（12）:30-33</p&g

113、t;<p>　　[8] 李貴存，劉萬順，滕林等.基于波形相關(guān)性分析的變壓器勵磁涌流識別新算法.電力系統(tǒng)自動化，2001.25(17):25-28</p><p>　　[9] 李貴存，劉萬順，劉建飛，等.用波形擬合法識別變壓器勵磁涌流和短路電流的新原理.電力系統(tǒng)自動化，2001.25（14）:15-18</p><p>　　[10] 唐躍中，徐進亮，郭勇，等，變壓器保護中幾種勵