A Testing Method for Ratio Restraint Characteristics of Differential Relay Protection of Transformers

In this paper, a method to calculate the slope of the ratio restraint characteristic of a transformer differential relay protection is proposed. The method allows using some concise but effective means to get the slope. Modulating the argument of current output from ONLLY testing equipment can make the relay protection device operate, thus, the data used for calculation would be obtained naturally after several trails. In order to make sure how effective that method could be, some experiment data is given as well.

高层钢混结构建筑的抗震设计与性能研究

为了提升高层钢混结构建筑的抗震性能,研究了加载方向、轴压比和约束方式对钢筋混凝土结构破坏形貌、滞回曲线、骨架曲线和累积耗能的影响。结果表明,随着轴压比增加,混凝土试件的峰值承载力增大,但是其强度退化加快;增加了铁板网和碳纤维布约束试件的滞回曲线更加饱满,峰值荷载后的强度降低较缓,耗能能力明显增强;斜向加载作用下,碳纤维布约束试件的抗震性能最好,其次为铁板网约束试件,且都高于局部约束试件,这主要是因为铁板网和碳纤维布可以对钢筋混凝土柱起到很好的约束作用,在斜向加载过程中可以增强抵抗地震的能力,而局部约束试件并未对钢筋混凝土试件的抗震性能起到明显提升作用,可考虑采用刚度大的材料来对钢筋混凝土进行约束。

基于抗侧刚度比的混凝土框架结构减震性能分析

【目的】酒店结构常常会因为建筑使用功能的要求首层层高做得很高,随之而来的是首层会出现薄弱层结构在地震作用下必然会在首层应力集中,加剧结构的破坏。【方法】对于这类问题,本研究以实际的酒店工程为例,通过有限元软件ETABS,对纯混凝土框架结构和增加屈曲约束支撑刚度比为0.5、1.0、1.5、2.0的结构建模分析,并按规定选取二条天然波和一条天然波,对其进行动力特性分析及动力响应分析。【结果】从分析中可知,随着抗侧刚度比的增加,结构的层间位移角、楼层位移等都有明显的减小趋势,当抗侧刚度比为1.0时,效果最明显。继续增加抗侧刚度比,结构的动力特性减小不再显著,但顶部楼层的动力响应有增大趋势。【结论】因此,通过合理设置支撑与结构的抗侧刚度比可以实现很好的耗能减震效果。

软包电池模组约束压力理论设计研究

软包锂离子电池在不同荷电状态、压力下均有较明显厚度差异,与模组内泡棉压力相互作用,导致的模组压力变化直接影响电性能稳定及安全性,因此软包电池模组需重点进行约束压力设计研究。通过对软包电池、泡棉及模组不同压力状态下试验数据分析及理论研究,探索软包电池模组压力特性规律及平衡压力设计方法。表明软包模组压力主要由电芯、泡棉膨胀特性产生,通过电芯、泡棉间平衡压力数据分析计算,可准确对软包模组最佳压力范围进行设计;且软包模组约束压力和电芯电化学状态相互作用密切,约束压力设计对电芯电性能稳定有直接意义。

核电站高能管道冲击过程数值模拟研究

为了研究管道断裂工况下甩击管道对靶物管道的冲击作用,本文采用有限元软件ABAQUS分析了各种结构参数对靶物管道变形的影响。考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性建立了数值模型;通过与试验进行对比分析,数值结果与试验结果偏差为3.5%,验证了模型的有效性;选取核电厂典型材料和结构参数,采用数值模拟方法研究了甩击角度、约束方式、径厚比对靶物管道变形的影响。结果表明:靶物管道的变形包括压缩和弯曲2种模式,且压缩和弯曲是相互作用的;甩击角度主要影响靶物管道的压缩变形,对弯曲变形影响较小,靶物管道变形随甩击角度的增加而变大,正交甩击时变形最大;约束方式主要影响靶物管道的弯曲变形,对压缩变形不敏感,且轴向无约束时变形最大;随着径厚比的增加,靶物管道变形越大,冲击截面的直径变化量与应变随时间的变化趋势一致。

内桥接线方式下变压器差动保护误动原因及防范措施

为了研究在内桥接线变电站中,2台主变压器并列运行,其中1台主变通过内桥开关空载合闸,另1台正常运行时主变差动保护误动的原因,结合一起现场操作过程中内桥接线方式下变压器差动保护的误动事故,详细分析了励磁涌流、和应涌流以及电流互感器(TA)饱和对差动保护的影响,最终认为励磁涌流中非周期分量引起的进线侧TA局部暂态饱和是差动保护误动的主要原因。针对误动实例中变压器采用西门子7UT512型微机差动保护的情况,通过对保护误动作点的分析,提出利用抬高比率制动门槛值的方法防止内桥接线方式下变压器差动保护误动。仿真结果表明了该文分析的正确性,并验证了所提改进比率制动特性方法的有效性。

基于零序电压比率制动的小电阻接地系统接地保护

配电网高阻接地故障发生概率较大,对于小电阻接地系统,现场普遍采用的固定整定值零序过电流保护方法容易拒动。分析单相接地故障电气量特征发现,无论区外故障还是区内故障,保护安装处零序电流幅值与零序电压幅值成正比,且均随故障点接地电阻增大而减小。据此提出零序电压比率制动接地故障保护新原理,其核心是根据零序电压大小产生成比例的电流制动量,自适应调整零序过电流保护定值。该方法兼顾了低阻接地故障和金属性接地故障时的保护灵敏度与高阻接地故障时的保护可靠性,可将系统耐高阻能力提高到1 000Ω,仿真验证了算法的可行性。

分段比率制动的电流差动保护

通过对一起高压输电线光纤电流差动保护误动事故的分析,论述了在故障暂态过程中,非周期分量电流将使电流互感器铁心中的磁通显著增大,并形成大量剩磁。铁心剩磁的存在使电流互感器在B-H曲线上的起始工作点发生变化,加重了饱和程度和缩短进入饱和时间,这是差动保护误动的重要原因。经过分析电流互感器误差和比率制动系数的关系,指出不考虑暂态剩磁的影响,仅依据制动电流的大小对差动保护特性进行分段,或者盲目地提高制动系数都是不完善的,以铁心磁感应强度的大小为依据进行比率制动特性的分段是克服电流互感器饱和、提高保护灵敏度和可靠性的更合理的方式。最后给出了一种工程实用解决方案。

光伏低电压穿越期间无功补偿对差动保护灵敏度的影响分析

研究了具备低电压穿越(Low Voltage Ride-Through,LVRT)能力的光伏并网发电系统,送出线部分发生三相短路故障时,LVRT控制过程中发出的无功电流对传统比率制动式和新型标积制动式差动保护灵敏度的影响。理论分析表明故障期间无功补偿会导致两种差动保护的灵敏度下降,并通过Simulink搭建光伏并网发电系统仿真模型验证了这一结论。在此基础上,进一步对比得出发生金属性短路故障时,标积制动式差动保护的灵敏度受无功补偿影响较小,作为光伏电站送出线部分的保护效果更佳。最后通过差动特性曲线的整定方式,对如何提升差动保护灵敏度的问题提出改进建议。

T接线路行波差动保护

由于传统的行波差动保护无法应用于T接输电线路,文中研究了一种新的行波差流表达式,理论推导了其在区内故障时的差流特征。为有效躲过线路空充等各种运行工况和区外故障引起的暂态不平衡行波差流,引入电流行波制动量,提出一种具有轻微比例制动特性的行波差动保护实用方案,在区内高阻故障时能够保持很高的灵敏度。理论分析及EMTP仿真计算表明,该方案灵敏度高,动作速度快,对装置采样和通信速率没有过高的要求,能够在现有技术条件下实现,具有较高的实用价值。

光伏并网系统送出线路不对称故障的差动保护灵敏度研究

针对光伏并网发电系统的故障特性,分析了在并网送出线路发生不对称跌落时,比率制动特性差动保护在光伏逆变器有无无功补偿条件下的灵敏度。结果表明,在无功补偿状态下,光伏并网发电系统送出线部分的传统比率制动特性差动保护灵敏度下降。通过比较传统比率制动特性曲线的整定方式,不过原点的特性曲线在灵敏度的方面具有更大优势。在此基础上,考虑到不对称故障中零序电流受故障电阻和负荷电流影响小及低电压穿越(LVRT)期间以电网电压正序分量定向的逆变器控制策略,零序电流作为保护判据的传统比率制动式差动保护,由于不受无功补偿电流的影响且保护动作整定值较小,具有更高的灵敏度,作为光伏送出线路的保护效果更佳。通过Simulink搭建光伏并网发电系统仿真模型验证了这一结论。

新型标积制动式差动保护的分析研究

对二滩电站所采用 ABB公司的新型标积制动式差动保护方案展开初步的分析研究 ,在充分肯定其突出优点的同时 ,指出若将 B值固定取为 1 .5 ,将导致三峡电站发电机组在采用该保护方案时会出现某些内部故障保护拒动现象 ,并提出相应的解决措施。这种新型保护方案值得进一步分析、研究和推广。

母线差动保护比率制动系数整定分析及应用

根据母线差动保护制动特性原理,对各种电网工况下比率制动系数的影响因素进行分析,通过对不同制动系数的计算给出其整定方案,即母线并列运行时,取高值0.7,考虑电流互感器(current transformer,CT)传变误差的情况和母线流出电流的情况时取低值0.3;提出在母线差动保护装置中将比率制动系数定值进行固化的建议,简化了母线差动保护的整定,提高了整定计算的安全性和整定工作效率。

基于差动电流与制动电流比值的抗电流互感器饱和新方法

根据差动电流与制动电流的比值在内部故障和外部故障电流互感器(TA)饱和时的不同变化特征,提出了一种区分内部故障和外部故障TA饱和的新方法——比率制动系数法。同时,为解决内部故障TA也发生饱和时差动保护的开放问题,在比率制动系数判据的基础上又增加了差动电流极性判据。EMTP仿真计算表明,该方法不仅能明确区分内部故障和外部故障TA饱和,而且在内部故障TA也发生饱和以及在转换性故障时,差动保护也能够快速开放。比率制动系数法特征清晰,原理简单,具有良好的应用前景。

多边形空心钢管混凝土短柱轴压极限承载力统一解

采用三参数统一强度理论,以空心圆钢管混凝土短柱为基础进行极限承载力分析,将混凝土划分为有效约束区和非有效约束区,通过均匀约束系数和侧压系数来反映截面形状及围压对极限承载力的影响,提出了适用于各种多边形截面形式空心钢管混凝土短柱的轴压极限承载力的统一解,变换参数可自然退化为实心和两参数统一强度理论的解,通过与文献试验结果的比较验证了其正确性,并分析了参数影响特性。研究结果表明:钢管混凝土短柱的轴压极限承载力随侧压系数的增大而增大;随均匀约束系数的增大而增大;随空心率的增大而减小。

变压器差动保护的新原理研究

针对当前电力系统中变压器保护由于励磁涌流鉴别理论不完善而导致的正确动作率不高的问题,在分析了变压器励磁涌流和有功损耗的基础上,提出了用变压器正序有功功率差动作为区别励磁涌流和故障电流的判据,并以成熟的比率制动差流保护作为内、外部故障判据的变压器主保护的新原理 该原理中的励磁涌流判据采用了变压器非线性模型,能更好地反映变压器的工作状态,且不受系统类型和运行方式的影响.

塔架压杆的稳定承载力

首先探讨塔架主杆的屈曲承载力,着重阐述单角钢主杆绕平行轴屈曲和以空间形式屈曲时扭转的效应,在分析现有资料的基础上提出计算长度系数的取值.然后聚焦于单角钢人字形斜杆,尤其是连接有辅助杆的斜杆.由于主斜杆和辅助杆之间的相关是相互性的,后者需要前者提供端部位移约束.为此,推导出附加有效长度的计算公式.最后对国内外现行有关技术标准的缺点进行了评论.

基于磁通频域特征的变压器励磁涌流识别新方法

基于变压器在空投或故障情况下磁通频域特征的不同,提出一种利用磁通对电流导数中偶次谐波制动比和基频幅值大小来判别励磁涌流和故障电流的新方法。通过推导发现故障时磁通对电流导数中偶次谐波成分明显高于奇次谐波成分,而涌流时则没有此特征。在此基础上,给出了两个判据并分别定义两个逻辑变量M和N,根据两个逻辑变量的乘积来判断变压器是否发生励磁涌流。该方法原理简单,易于实现,无任何先验参数。动模试验分析结果表明该方法能有效区分励磁涌流和故障电流,并对轻微匝间故障也有足够的灵敏度。

电气主设备纵差保护的进展

根据比率制动式纵差保护在运行中提出的问题 ,主要是电流互感器在外部短路暂态过程中造成的纵差保护不平衡电流增大和饱和效应使制动电流减少 ,可能产生误动作 ,发电机或变压器绕组短路时一侧可能存在不大的流出电流会影响保护动作的灵敏性 ,甚或造成保护拒动 ,这种流出电流可能是负荷电流 ,也可能是由短路安匝对健全绕组的互感所引起的感应电流。作者吸取国内外先进经验 。

电流互感器中性线电阻增大对线路差动保护的影响

针对电流互感器(TA)中性线电阻增大导致线路差动保护误动的情况,进一步分析了此类误动产生的原理和机理。TA中性线电阻大于一定数值时,故障相二次回路电流在中性线上产生的电压降会使非故障相TA在二次侧出现类似励磁涌流的效应,从而产生波形偏向一侧的异常电流,其本质原因是TA磁链的累积。此外,通过改变二次回路方程的参数研究了中性线电阻大小、非周期分量大小、剩磁水平,以及TA容量对异常电流幅值的影响。在研究、归纳了此类误动的各种特征后,提出将三相最大电流引入制动判据中,结合该相二次谐波基波比,识别TA中性线异常后短时闭锁分相差动保护的动作逻辑。经仿真与录波图回放验证了所提保护方案的正确性和有效性。