论文题目: 电力变压器纵差保护研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 电力系统及其自动化
作者: 徐习东
导师: 邱家驹
关键词: 变压器纵差保护,励磁涌流,间断角,发展性故障,最小二乘法,分段函数,饱和,相关系数,自适应制动比率,零序制动
文献来源: 浙江大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文首先阐述了变压器纵差保护的基本原理,组成环节并介绍了一些最近研究成果。 在综述目前各种涌流及过励磁电流识别方法后,介绍了间断角原理的特点,指出了在大涌流小故障情况下间断角原理能快速判断故障的存在。分析并指出了在发展性故障中,由于一个周波中存在多个状态过程,因此波形不对称,含二次谐波,可能导致谐波制动元件发出制动信号,但这种情况不影响间断角的测量。 描述了在TA饱和后,TA二次侧涌流波形出现间断角消失的现象,并阐述了目前保护装置采用的一、二阶导数恢复间断角的方法。证明了二阶导数判据不受故障电流中的非周期分量影响。在数字式保护中,常用差分代替微分,本文分析了差分对噪声误差的放大,并提出采用分段最小二乘法测量一、二阶导数的方法,降低了噪声误差,提高了间断角测量的准确性及保护的灵敏度。 区外故障时,TA饱和会引起误差增大,易导致保护误动。本文通过大量数字仿真找出了TA饱和后,波形相关系数与传变误差之间的关系,由此提出了基于波形识别的自适应比率制动原理。该方法在区外转区内故障情况下,不会因制动电流比差动电流先升高而盲目提高比率制动元件的制动比率。使得大电流下,能更合理地提高制动比率,从而提高了比率差动保护的灵敏度与可靠性。 指出了一种传统保护未考虑的不平衡电流因素的存在,即:对Y0/△接线的变压器,如仅在Y0侧有电源并在该侧发生区外接地故障时,Y0侧零序故障电流可能造成差动回路有较大的不平衡电流,然而,目前保护中未采取足够的措施对此进行制动。文章对此进行了详细分析,并提出了零序制动原理。消除了变压器纵差保护长期存在的一个隐患。 介绍了实现上述原理与方法的保护装置。 介绍了对上述保护装置进行的动模试验及结果,并对结果进行了分析。试
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
绪论
一、课题的背景与意义
二、本文的主要工作
三、本文的创新点
第一章 变压器纵差保护基本原理及问题
§1.1 线路纵差保护
一、保护原理
二、不平衡电流
三、比率制动保护
§1.2 单相变压器的分侧差动与纵差保护
一、分侧差动保护原理
二、纵联差动保护原理
§1.3 三相变压器的纵差保护
一、Y／△变换
二、△／Y变换
三、三相变压器的差动不平衡电流
§1.4 励磁涌流和过励磁电流的形成及其对比率差动保护的影响
一、单相变压器励磁涌流
二、三相变压器励磁涌流特点
三、过励磁电流
四、励磁涌流和过励磁电流对比率差动保护的影响
§1.5 变压器纵差保护的构成及研究热点
一、变压器纵差保护的构成
二、比率差动环节存在问题及研究热点
三、利用等值电路识别变压器内部故障
§1.6 小结
第二章 励磁涌流识别方法及间断角原理
§2.1 励磁涌流识别方法简介
§2.2 涌流与过励磁环节对保护速动性和灵敏性的影响
§2.3 间断角识别涌流的基本原理及测量间断角的“数据窗”
一、晶体管型间断角原理保护工作过程
二、数字型间断角保护原理
§2.4 发展性故障的过渡过程对纵差保护的影响
一、发展性故障电流
二、对基于二次谐波制动原理保护的影响
三、对基于间断角原理保护的影响
§2.5 小结
第三章 数字式间断角测量方法的改进
§3.1 TA传变对间断角的影响
§3.2 恢复间断角措施
一、用一阶微分恢复间断角
二、用二阶微分识别反向衰减电流
三、故障电流中非周期分量对二阶导数的影响
四、增加二阶导数判据可靠性措施
§3.3 数字化带来的误差问题分析
一、一阶差分对基波衰减的影响
二、一阶差分对噪声的放大
§3.4 分段最小二乘法与仿真效果
一、方法的提出与实现
二、算法的数字仿真
三、动模实验的效果
§3.5 小结
第四章 基于波形识别的自适应比率制动方法
§4.1 比率制动特性及其整定
一、过原点的比率制动特性
二、不过原点的比率制动特性
三、初始段带斜率的比率制动特性
四、多折线比率制动特性
§4.2 TA误差与TA饱和后的二次电流波形
一、误差的产生
二、TA饱和后的波形
§4.3 波形相关原理
§4.4 相关系数与误差的关系
§4.5 自适应比率制动保护的实现
§4.6 小结
第五章 改善纵差保护性能的零序制动原理
§5.1 一种传统纵差保护未计及的不平衡电流
一、传统纵差保护中考虑的不平衡电流及应对措施
二、一个未考虑误差存在的环节
三、未计及的不平衡电流的出现
§5.2 带电源的Y_0侧接地故障分析
§5.3 穿越电流分析
一、故障相穿越电流定量分析
二、两侧各相电流向量及大小分析
§5.4 零序比率制动及其整定
一、零序比率制动的提出
二、同型系数的选择
§5.5 零序比率制动对区内故障的影响
一、单相接地故障
二、两相接地故障
§5.6 小结
第六章 变压器保护试验样机及成套保护装置的研制
§6.1 试验样机的硬件设计
一、ADSP-2106x的特点
二、保护主板的硬件设计
三、试验样机设计
§6.2 成套保护装置硬件设计
一、三块保护主板的并行工作
二、人机界面
三、通讯板的升级
§6.3 纵差保护软件设计
一、保护元件构成
二、DSP程序软件框图及功能说明
第七章 动模试验
§7.1 模拟220kV系统的动模试验
一、模拟变压器参数
二、试验系统一次接线及相关参数
三、试验内容
四、结果分析
五 220kV变压器保护动模试验录波附图
§7.2 模拟500kV系统的动模试验
一、模拟系统
二、试验内容
三、试验结论
四、结果分析
五、500kV自耦变压器保护动模试验录波附图
第八章 总结
【参考文献】
作者在攻读博士学位期间发表的文章
致谢
发布时间: 2006-07-12
参考文献
- [1].高压输电线路电流纵差保护装置的研究[D]. 廖泽友.华北电力大学2000
相关论文
- [1].大型电力变压器快速主保护新原理及其应用问题的研究[D]. 孙鸣.合肥工业大学2008
标签：变压器纵差保护论文; 励磁涌流论文; 间断角论文; 发展性故障论文; 最小二乘法论文; 分段函数论文; 饱和论文; 相关系数论文; 自适应制动比率论文; 零序制动论文;