变压器差动保护中涌流问题的分析研究

摘要

电力变压器广泛应用在电力系统的输电和配电环节，是电力系统的重要设备，而长期以来，差动保护一直是变压器的主保护，相对于线路保护，变压器差动保护的正确动作率还不够高，当前困扰变压器差动保护的主要问题是空载合闸时的励磁涌流会导致保护误动，由于励磁涌流的产生伴随着复杂的电磁暂态过程，所以难以进行完整的仿真实验分析。
　　 本文从变压器励磁涌流的产生机理切入，首先阐述变压器差动保护的原理，在差动保护原理的基础上，介绍了影响差动保护的稳态和暂态情况下的各种不平衡电流，包括单相和三相变压器产生励磁涌流的因为。随后建立了单台变压器空载合闸的仿真模型，利用仿真软件Matlab/simulink进一步分析模型中各参数的变化对励磁涌流波形的影响，总结出励磁涌流的特点并在此基础上分析了励磁涌流对差动保护的影响，综述目前变压器差动保护的现状和励磁涌流的各种鉴别方法，并对其进行了分析和评价。
　　 在分析励磁涌流的基础上，论文建立了变压器和应涌流系统运行图和Matlab仿真模型，对并联运行和串联运行两种运行方式下运行变压器中和应涌流的产生机理及其变化特点进行详细的分析。通过Matlab仿真进一步分析了模型中空载合闸变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗等参数的变化对运行变压器中和应涌流幅值及饱和速度的影响，得到了和应涌流导致差动保护误动的根本因为，提出了相应的防误动措施。
　　 论文的最后提出了投入电流互感器饱和判据可在一定程度上避免和应涌流时的差动保护误动问题，对于涌流期间的保护闭锁有一定的积极意义。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 和应涌流现象和研究现状

1.3 论文主要工作

第二章 变压器差动保护原理

2.1 变压器的故障状态

2.2 变压器的异常状态

2.3 电力变压器的保护方式

2.4 变压器差动保护原理

2.4.1 变压器纵差动保护的基本原理和接线方式

2.4.2 变压器差动保护的不平衡电流及减小不平衡电流影响的方法

第三章 励磁涌流问题的分析

3.1 励磁涌流产生的机理及其特点

3.1.1 三相变压器励磁涌流的特征

3.2 励磁涌流对变压器差动保护的影响

3.3 电力变压器差动保护技术研究现状分析即励磁涌流识别现状分析

3.3.1 基于纯电流量的变压器励磁涌流识别技术

3.4 励磁涌流仿真分析

3.4.1 空载合闸励磁涌流仿真结果

3.5 结论

第四章 变压器和应涌流的研究

4.1 和应涌流现象

4.2 运行变压器和应涌流的产生机理

4.2.1 并联运行变压器和应涌流产生的机理

4.2.2 并联情况下和应涌流的变化过程

4.2.3 串联运行变压器和应涌流常产生的机理

4.3 两台变压器串联和并联情况下的和应涌流仿真分析

4.3.1 和应涌流仿真结果

4.4 等效电路中影响和应涌流的因素

4.4.1 空载合闸变压器不同剩磁对和应涌流的影响

4.4.2 空载合闸变压器不同合闸角对和应涌流的影响

4.4.3 系统电抗对和应涌流的影响

4.4.4 系统电阻对和应涌流的影响

4.4.5 变压器等值阻抗对和应涌流的影响

4.5 和应涌流产生的机理及其相应特征的总结

4.6 和应涌流对差动保护的影响及其导致差动保护误动原因分析

第五章 电流互感器饱和判据的投入对因和应涌流造成的差动保护误动的影响

5.1 变压器的不同运行方式对电流互感器饱和判据的影响

5.1.1 变压器串联运行方式

5.1.2 变压器并联运行方式

5.2 结论

第六章 结论

攻读硕士学位期间参加的科研实践及发表的论文

致谢

参考文献