变压器有载合闸的超饱和现象及对变压器差动保护的影响

首次建立了一个比较合理的有载合闸的变压器模型 ,对其暂态过程做了比较详细的理论分析 ,提出了在变压器有载合闸及切除外部故障后电压恢复的过程中 ,变压器有可能处于超饱和态 ,导致纵联差动保护误动的新概念 ,并进行了仿真验证。该文从理论上证明了 :对于目前各种采用涌流特征进行闭锁的变压器差动保护 ,除了内部故障时的可能延时动作外 ,还存在不可避免的误动可能性。该文可作为加强与涌流无关的变压器主保护原理研究、以及对《继电保护整定运行导则》进行补充修订的理论依据。

变压器有载合闸时纵联差动保护误动的分析

为了阐明变压器有载合闸及穿越性涌流幅值较低时差动保护误动的机理,建立了一个新的有载合闸变压器模型。通过该模型建立一组非线性微分方程组,通过简化铁心磁化特性的描述,利用4阶龙格?库塔算法求解。结合考虑磁滞效应TA模型的建立,分析了变压器有载合闸过程中一二次涌流的波形及其谐波特征,并指出:低穿越性涌流情况下的变压器差动保护误动现象主要是由TA局部暂态饱和造成的。通过仿真试验验证了上述观点。

变压器有载合闸的非线性数学模型及仿真

已提出的变压器有载合闸模型,都是将时变的励磁电感进行线性化或分段线性化处理,这种处理方式不能光滑地反映铁芯的非线性特征,造成仿真误差。建立了一个比较合理且精确的变压器有载合闸的非线性数学模型,铁芯的励磁特性采用了多值磁滞特性。根据该模型建立各支路电流的状态方程,并通过数字实时仿真证明了目前各种采用涌流特征进行闭锁的变压器差动保护经历带负载合闸时,尤其是在外部故障切除后电压恢复过程中受超饱和现象的影响,存在误动的可能性,指出应规定不推荐进行变压器有载合闸。进一步验证了变压器差动保护原理的局限性。

高压厂变有载合闸时的差动保护误动作分析

分析了一起厂用负荷由起备变低压侧切到高压厂变低压侧时,高压厂变差动保护误动的案例,结果表明由于起备变和高压厂变低压侧电压之间相位差较大,导致切换过程中产生了有载合闸励磁涌流,衰减直流分量使电流互感器局部暂态饱和,两侧校正电流出现了较大的相位偏差,从而产生了差动电流,导致比率差动保护动作。为了防止再发生类似事故,可采取提高厂变比率差动保护启动定值或二次谐波综合制动等技术措施。