抗CT饱和的变压器差动保护的研究

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，变压器的主保护采用电流差动保护原理，其原理和算法已经日臻完善，但因CT饱和等原因造成差动保护误动的情形仍时有发生，如何消除CT饱和对变压器差动保护的影响也因此成为变压器差动保护研究的一个重要课题。
　　本文围绕变压器差动保护如何抗CT饱和这一焦点问题展开研究，详细阐述了差动保护的基本原理以及差动保护在微机型装置中的具体实现方式，对变压器差动保护中存在的不平衡电流以及目前变压器差动保护中存在的主要问题进行了分析;通过对CT饱和的机理进行深入分析，总结出CT饱和时励磁电流和二次电流的波形特征，为抗CT饱和方案的提出提供理论依据。
　　本文依据CT饱和时的电流波形特征提出了采用时差法作为CT饱和的判别依据，该方法可以在判出饱和后闭锁差动保护一段时间，保证变压器发生区外故障时差动保护不会误动，然后根据CT发生暂态饱和时电流中含有很大的二次谐波作为依据提出了一套复合的开放CT饱和闭锁的判据，并对该复合判据进行了综合的仿真分析和系统验证。试验结果表明，该方案可以使装置在区外故障导致的CT饱和时差动可靠不动作，在区外转区内故障以及区内故障时能够正确动作，提高了变压器保护装置抗CT饱和的能力，达到了预期设计目标。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 课题目前研究的现状

1．3 本文的主要工作及章节安排

第二章 变压器差动保护原理及实现方式

2．1 变压器差动保护基本原理

2．2 微机型变压器差动保护

2．2．1 相位和幅值校正

2．2．2 差动保护中的不平衡电流

2．2．3 差动保护的比率制动特性

2．2．4 影响差动保护的主要因素

2．3 本章小结

第三章 电流互感器饱和特性分析

3．1 电流互感器概述

3．2 电流互感器的稳态饱和

3．3 电流互感器的暂态饱和

3．4 防止电流互感器饱和的方法

3．5 本章小结

第四章 抗CT饱和的变压器差动保护

4．1 抗CT饱和的变压器差动保护方案

4．2 抗CT饱和的差动保护装置开发

4．1．1 研究平台硬件介绍

4．1．2 抗CT饱和方案的实现

4．3 差动保护抗CT饱和方案验证

4．3．1 PSCAD仿真试验

4．3．2 RTDS系统测试

4．4 小结

第五章 结论

5．1 本文工作总结

5．2 进一步研究的展望

参考文献

致谢