智能容錯(cuò)式數(shù)字變壓器保護(hù)新算法的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著特高壓電網(wǎng)在我國(guó)的建設(shè)，超高壓大容量變壓器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，變壓器繼電保護(hù)技術(shù)瓶頸也越來(lái)越突出。故障暫態(tài)過(guò)程的變長(zhǎng)，直流分量衰減變慢，涌流特征減弱等，對(duì)超大容量變壓器的差動(dòng)保護(hù)帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的諧波制動(dòng)，CT暫態(tài)特性，差動(dòng)特性等技術(shù)方案已不能完全適應(yīng)現(xiàn)代大型變壓器的保護(hù)要求，需要研究適應(yīng)超高壓特高壓的變壓器保護(hù)新方法和新原理，以滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。 針對(duì)大型變壓器涌流特征不是很明顯的特點(diǎn)，采用新的勵(lì)磁涌流判據(jù)，引入

2、電壓量輔助對(duì)涌流特征的描述，提出了基于變壓器磁通和電流準(zhǔn)橢圓模型的勵(lì)磁涌流判別方法，變壓器內(nèi)部故障時(shí)變壓器磁通與電流具有準(zhǔn)橢圓曲線關(guān)系，空投時(shí)沒有這種準(zhǔn)橢圓曲線關(guān)系，利用準(zhǔn)橢圓關(guān)系對(duì)稱度可以有效地鑒別勵(lì)磁涌流和故障電流；提出了基于變壓器磁通對(duì)稱特性的勵(lì)磁涌流判別方法，空投正常變壓器時(shí)在前后半周內(nèi)磁通對(duì)電流的微分變化嚴(yán)重不對(duì)稱，而故障時(shí)磁通對(duì)電流的微分變化在前后半周內(nèi)基本對(duì)稱，取一個(gè)周波內(nèi)這種微分變化率的均值來(lái)反應(yīng)對(duì)稱關(guān)系，可以較好地鑒別

3、勵(lì)磁涌流；提出了基于變壓器等效勵(lì)磁電感均方差變化的勵(lì)磁涌流判別方法，內(nèi)部故障時(shí)變壓器的等效勵(lì)磁電感在一定數(shù)據(jù)窗內(nèi)的均方差很小近似為零，而空投時(shí)等效勵(lì)磁電感均方差卻很大，利用等效勵(lì)磁電感均方差的變化大小可以區(qū)分勵(lì)磁涌流和故障電流；同時(shí)提出了對(duì)稱電壓序分量的輔助閉鎖判別，利用變壓器故障和空投時(shí)序電壓的不同變化關(guān)系，提高變壓器差動(dòng)保護(hù)的可靠性。 對(duì)大型變壓器比率差動(dòng)保護(hù)，提出了基于故障分量的比率差動(dòng)和傳統(tǒng)比率差動(dòng)相結(jié)合使用的浮動(dòng)比率制

4、動(dòng)判別方法，變壓器正常運(yùn)行時(shí)，故障分量的差流不受負(fù)荷電流的影響，它還可以消除CT等因素引起的穩(wěn)態(tài)誤差的影響，對(duì)提高變壓器內(nèi)部輕微故障時(shí)的靈敏度是有益的。采用了基于小矢量算法的變壓器比率差動(dòng)保護(hù)，算法上采用小矢量變數(shù)據(jù)窗的計(jì)算方法，內(nèi)部故障時(shí)，它可以縮短差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，而且故障越嚴(yán)重動(dòng)作時(shí)間越快，有利于快速保護(hù)變壓器。區(qū)外故障時(shí)，如果電流暫態(tài)分量較大或CT暫態(tài)飽和，利用曲線擬合算法進(jìn)行誤差估計(jì)，考慮電流暫態(tài)分量以及CT飽和等影響因素對(duì)

5、制動(dòng)電流的影響，自動(dòng)補(bǔ)償制動(dòng)電流，可以有效的防止區(qū)外故障誤動(dòng)問題，提高差動(dòng)保護(hù)的可靠性。 分析變壓器電流互感器飽和對(duì)比率差動(dòng)的影響，特別是區(qū)外故障時(shí)電流互感器飽和容易引起比率差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)，如何可靠有效的判別出區(qū)內(nèi)外故障的電流互感器飽和，對(duì)提高差動(dòng)保護(hù)的可靠性有益。提出了新的異步法電流互感器飽和判別方法，區(qū)內(nèi)外故障時(shí)電流互感器飽和，其差流和制動(dòng)電流變化不同步，而且相位關(guān)系變化也不同，利用幅值和相位關(guān)系的變化，可以提高電流互感器飽

6、和判別的可靠性；提出了基于虛擬阻抗模型的電流互感器飽和判據(jù)，電流互感器的飽和表現(xiàn)在從二次側(cè)看電流互感器等效阻抗在飽和前后發(fā)生變化，區(qū)內(nèi)外故障時(shí)，電流互感器飽和程度越深，這種變化越明顯，采用這種方法，不但可以有效的識(shí)別區(qū)內(nèi)外故障時(shí)的電流互感器飽和，而且還可以定位哪一個(gè)電流互感器飽和，防止了在區(qū)外故障CT飽和情況下差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)。這些方法的采用可以提高比率差動(dòng)保護(hù)的可靠性。 論文提出了對(duì)數(shù)字變壓器繼電保護(hù)硬件和軟件可靠性的研究，硬件