自适应变压器差动保护的研究

摘要

电力变压器是电力系统中的重要设备，它的安全运行关系到整个电力系统的稳定运行，所以对变压器保护措施就显得尤为重要；由于变压器自身特点和电力系统的复杂性，使得现有变压器差动保护动作的正确率仍远远小于差动保护在线路上的应用。针对这一点，本文将结合目前现有的变压器差动保护判据，来研究一种性能更佳、基于DSP平台上的自适应变压器差动保护。 论文通过分析国内外现有电流差动保护判据的优缺点，根据故障发生后故障电流的特点，将现有的差动保护判据相互配合，分时段投入不同的保护子模块，形成了一套具有自适应特性的变压器差动保护的综合判据；其中，根据故障分量电流的方向自动调整常规比率差动的制动系数，以降低变压器内部轻微匝间故障时的制动作用是本文的一个创新。此外，论文对影响保护判据性能的励磁涌流、TA饱和、TA断线等问题给出了行之有效的解决方案。 软件设计是系统开发的一个重要环节，一般说来，软件可靠性内容包括保护原理的正确性、逻辑结构的严密性、计算方法的准确性和平稳性。基于工程项目，本文针对以上软件设计要求，对DSP平台的底层软件以及保护的软件进行了设计，并进行了实际的编程和调试来实现软件功能。 最后，RTDS试验结果表明：本文所研究的自适应变压器差动保护根据变器压的运行情况和故障状态的变化，实时改变保护判据，提高了变压器内部匝间故障的灵敏度，保护性能较好。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1引言

1.2变压器差动保护的发展、现状及研究意义

1.3本课题所做的主要工作

2自适应变压器差动判据的研究及算法实现

2.1差动保护的基本原理

2.2现有变压器差动保护判据的定性分析

2.2.1差动速断保护判据

2.2.2故障分量差动保护判据

2.2.3三折线差动保护判据

2.2.4零序差动保护判据

2.2.5分侧差动保护判据

2.3自适应变压器差动保护判据的提出及设计

2.3.1自适应变压器差动保护判据的提出

2.3.2变压器自适应差动保护判据设计的几个问题

2.2.3本次设计保护性能的理论分析

2.4主要保护算法

2.4.1全量故障电流的算法

2.4.2故障分量电流的提取

3.4.3序电流算法

2.4.4谐波电流的算法

3影响差动保护的因素以及解决方案

3.1励磁涌流对变压器差动保护的影响及对其有效的识别

3.1.1励磁涌流对变压器差动保护的影响

3.1.2本课题的解决方案

3.2 TA饱和对变压器差动保护的影响及对策

3.2.1 TA饱和对差动保护的影响

3.2.2本课题的解决方案

3.3 TA断线对变压器差动保护的影响及对策

3.3.1 TA断线对差动保护的影响

3.3.2本课题的解决方案

3.4零序不平衡电流对变压器零序比率差动保护的影响及对策

3.4.1零序不平衡电流对变压器零序比率差动保护的影响

3.4.2本课题的解决方案

3.5过激磁对变压器差动保护的影响及对策

3.5.1过激磁对差动保护的影响

3.5.2本课题的解决方案

4系统软件设计方案及其实现

4.1数字式继电保护软件的一般结构和设计要求

4.2 DSP1软件功能模块及设计

4.2.1 DSP1软件功能模块描述

4.2.2 DSP1的具体程序设计

4.3 DSP0软件功能模块及设计

4.3.1 DSP0软件功能模块描述

4.3.2 DSP0的具体程序设计

5变压器差动保护的试验结果及分析

5.1试验方案

5.2试验结果

5.3动模试验结果分析

6结论

致 谢

参考文献

附 录

攻读硕士学位期间发表的论文