基于励磁支路非线性特性的变压器保护新原理的研究

论文摘要

变压器主保护选择差动在原理上存在不足,带来的问题就是如何准确鉴别励磁涌流与内部故障,这也是目前变压器保护的难点。 本文分析了现有的励磁涌流识别判据,认为在基于电流波形的判据中,波形相关法的性能最优;在前人的研究基础上,提出了基于等效瞬时励磁电感时域特性识别励磁涌流的新方法,经过 EMTP 和 TEQSIM 仿真验证了新方法的有效性。提出基于相关度的采样值差动主保护判据,这种判据动作速度快且可靠。 为了分析和验证理论研究的成果,研制了变压器保护样机,为新原理提供测试平台,参与完成变压器双端测试系统,为微机变压器保护装置样机调试提供了一种方便快捷的工具。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 变压器保护研究的现状
• 1.3 本文工作
• 第二章 对用电流波形相关性进行励磁涌流识别的判据的分析
• 2.1 引言
• 2.2 波形相关性分析
• 2.2.1 波形相关性分析方法一
• 2.2.2 波形相关性分析方法二
• 2.2.3 波形相关性原理的验证
• 2.2.4 波形相关性原理的改进
• 2.3 波形相关性原理与二次谐波制动原理的比较
• 2.4 结论
• 第三章 对基于励磁磁通识别涌流的分析
• 3.1 引言
• 3.2 现有方法及其特点
• 3.2.1 基于磁通轨迹特征识别涌流和匝间短路的研究
• 3.2.2 基于磁通幅值大小识别涌流和匝间短路的研究
• 3.3 结论
• 第四章 基于等效瞬时励磁电感时域特性识别变压器励磁涌流的新方法
• 4.1 引言
• 4.2 基于等效瞬时励磁电感时域特性方法及其分析
• 4.2.1 等效瞬时励磁电感
• 4.2.2 识别励磁涌流的基本原理
• 4.2.3 鉴别励磁涌流的基本思路
• 4.2.4 判别方案
• 4.2.5 电流门槛的选取
• 4.2.6 励磁电感门槛的选取
• 4.3 对等效瞬时电感时域特征方法的分析仿真验证
• 4.3.1 EMTP 仿真验证
• 4.3.2 TEQSIM 混合仿真验证
• 4.3.2.1 空载合闸涌流
• 4.3.2.2 变压器内部匝间短路
• 4.3.2.3 合闸于变压器内部匝间短路
• 4.4 改进型等效瞬时励磁电感时域特性方法
• 4.4.1 改进型方法的基本思路
• 4.4.2 判别方案
• 4.4.3 电流门槛的选取
• 4.4.4 励磁电感比例系数的选取
• 4.5 对改进型等效瞬时励磁电感时域特征方法的分析仿真验证
• 4.5.1 EMTP 仿真验证
• 4.5.2 TEQSIM 混合仿真验证
• 4.5.2.1 空载合闸涌流
• 4.5.2.2 变压器内部匝间短路
• 4.5.2.3 合闸于变压器内部匝间短路
• 4.6 结论
• 第五章 基于相关度的变压器采样值差动主保护
• 5.1 引言
• 5.2 变压器差动保护的离散信号相关度的定义
• 5.3 基于相关度的变压器采样值差动保护新判据
• 5.3.1 基于相关度的采样值差动保护新判据
• 5.3.2 定值的确定
• 5.4 相位变换方式
• 5.5 仿真验证
• 5.5.1 基于EMTP 仿真数据的各种区内、外部故障时三相相关度的变化曲线
• 5.5.1.1 不同类型的区外故障
• 5.5.1.2 不同类型的区内故障
• 5.5.2 基于TEQSIM 混合仿真数据的各种区内、外部故障时三相相关度的变化曲线
• 5.5.2.1 不同类型的区外故障
• 5.5.2.2 不同类型的区内故障
• 5.6 基于故障分量的相关度的变压器采样值差动保护新判据
• 5.6.1 对EMTP 外部故障仿真数据和小匝比短路进行校验
• 5.6.2 对TEQSIM 的外部故障仿真数据和小匝比短路进行校验
• 5.7 基于相关度的采样值差动保护多判据配合方案
• 5.8 小结
• 第六章 变压器主保护装置软件及其测试系统
• 6.1 引言
• 6.2 变压器主保护装置的软件算法及流程
• 6.2.1 故障启动原理
• 6.2.2 装置软件开发
• 6.3 基于EMTP 的变压器保护双端试验系统
• 6.3.1 基于EMTP 的变压器保护双端实时闭环试验系统的方案[26]
• 6.3.2 变压器双端试验系统测试变压器差动保护
• 6.4 小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况