基于Tanimoto相似度的变压器零序差动保护约束方案

作为变压器重要保护之一的零序差动保护灵敏度高,抗干扰能力强,其保护判据的比较对象是三相进线侧相电流和得到的自产零序电流与中性线零序电流。三相进线电流互感器(current transformer,CT)和中性线电流互感器(neutral current transformer,NCT)饱和特性的差异会对零序电流的传变造成误差,传变后的零序电流波形会产生不同程度的畸变,从而导致虚假差流的产生,进而引起零序差动保护的误动作。针对该问题,在分析各种工况下经CT传变后两侧零序电流大小、相位特征的基础上,提出了一种基于Tanimoto相似度的变压器零序差动保护约束方案,并仿真验证了所提约束方案的有效性。

采用S变换相位差及能量相对熵的换流变零序差动保护新判据

针对换流变压器零序差动保护误动现象,提出一种采用S变换相位差及能量相对熵算法的换流变零序差动保护新判据。通过分析换流变压器区内各类故障、区外故障及外部故障切除时零序电流的特点,利用零序差动保护两侧自产零序电流和中性线上零序电流的相位和能量概率分布差异进行识别。当发生区外故障时,零序差动保护两侧零序电流的波形极为相似,其相位差和能量相对熵值都基本为0。当发生区内故障时,零序差动保护两侧零序电流相位相反且波形相似度小,其相位差接近180°且能量相对熵值增大。仿真验证表明,该判据可准确迅速识别区内与区外故障,其性能不受故障类型和过渡电阻的影响,且具有一定的抗电流互感器饱和的能力。

特殊工况下换流变零序差动保护误动机理分析及对策研究

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,分析了特高压换流变中性线上电流互感器在长时间单极-大地运行伴随交流系统高阻故障工况下饱和机理。采用基于工程实际参数的特高压直流输电模型进行仿真分析,揭示换流变零序差动保护误动原因。并根据区内、外故障时保护两侧自产零序电流和中性线零序电流极性差异,提出一种基于S变换相位差的换流变零序差动保护闭锁新判据,以解决特殊工况下换流变零序差动保护误动的问题。通过仿真验证该判据的有效性。

基于零序差动阻抗的输电线路保护新原理研究

针对现有的输电线路光纤纵联差动保护原理易受分布电容电流影响较大,且要求线路两端信息的严格同步的问题,研究了一种基于双侧信息的零序差动阻抗保护原理。给出了零序差动阻抗的定义为线路两端零序电压与零序电流比值之和。由理论分析可知区内故障时零序差动阻抗为两侧系统零序阻抗和的负值,阻抗位于第三象限,区外故障时零序差动阻抗为线路的阻抗,阻抗位于第一象限。根据零序差动阻抗的阻抗角构成保护判据。在PSCAD中搭建模型进行仿真实验,实验结果表明,零序差动阻抗保护原理不受对地电容电流和过渡电阻的影响,适用于带并联电抗器补偿的线路和弱馈电系统,并不要求两侧信号严格同步。

新型变压器零序差动保护方案设计

从保护方案设计和保护逻辑两方面详细论述了一种新型的变压器零序差动保护方案。方案设计中引入了外部故障异步区分、方向判据及二次谐波闭锁判据来可靠区分区内、区外故障,并介绍了差动电流、制动电流的选取。经试验证明该方案安全可靠,能够充分发挥零序差动保护对接地故障灵敏度高的优势。目前,该方案已实际应用于某变压器的保护装置中。

涌流工况下换流变压器零序差动保护误动对策

针对高压直流输电工程中换流变压器零序差动保护误动的案例,采用基于工程实际参数的高压直流输电仿真模型,对换流变压器外部故障切除恢复性涌流及空载合闸励磁涌流导致中性线零序电流幅值较大且衰减缓慢的现象进行了仿真分析。通过识别中性线零序电流与自产零序电流波形呈现出的相似度特征在涌流工况和区内故障时的差异,提出了基于零序电流动态时间弯曲距离的换流变压器零序差动保护新判据。经仿真算例和录波案例验证,该判据在各类区内故障时具有与传统零序差动保护相同的保护范围及抗过渡电阻能力,可以正确辨识涌流工况下电流互感器传变异常引起的虚假差动电流,进而降低零序差动保护误动风险。

变压器零序差动保护的分析和改进

通过分析变压器纵差保护在保护变压器单相接地故障时灵敏度的不足,论述了变压器配置零序差动保护的必要性。但由于人为原因,比如零序电流互感器极性接线错误、定值误整定、零序电流互感器选型错误等,变压器零序差动保护误动事故时有发生。这些零序差动保护的错误无法通过正常负荷电流进行校验,因而限制了零序差动保护的推广应用。通过为零序差动保护配置自校验功能,利用变压器空投励磁涌流校验零序差动保护回路的正确性,并通过动模测试和验证试验证明了自校验功能的正确性。自校验功能不需要人工参与且可靠实用,可防范人为错误导致的零差保护误动事故。

后续换相失败引发的换流变零序差动保护误动场景分析及策略

发生后续换相失败后直流接地极入地电流经地网耦合与大直流共同入侵换流变压器中性线,分析了该工况下换流变压器中性线零序电流的特征及其对换流变中性线零序电流互感器传变特性的影响,并探讨了该工况下换流变零序差动保护的误动风险。利用细化的快速傅里叶变换对零序差动电流的幅频特征进行细分,将零序差动电流在低频频带与工频频带的幅值之比作为辅助判据,识别所讨论的工况,闭锁零序差动保护。仿真结果表明,所提策略能有效防止所讨论的工况引发的换流变零序差动保护误动作。

变压器零序差动保护电流互感器极性校对方法探讨

介绍了变压器零序差动保护的基本原理及其TA极性现场配置方法,指出变压器零序差动保护误动的主要原因。通过分析变压器受冲击时励磁涌流的形成过程,提出利用励磁涌流来校验TA极性的方法;同时还提出利用模拟单相接地故障来校验TA极性的方法。

变压器零序差动保护制动电流算法探讨

在制定云广直流工程换流变压器保护计划时,发现采用基于高压侧相电流之差原理的变压器零序差动保护制动电流算法结果有问题。通过整定计算实例和理论分析,指出该"新算法"用于换流变压器等单侧电源中性点直接接地系统时必然会产生误动;用于高压系统电厂双绕组升压变压器这类双侧电源系统时,所算得的零序制动电流比采用传统算法时的制动电流更小,区外单相接地故障制动效果比传统零序差动保护差。因此,该"新算法"有必要加以改进。

再谈220kV及以上大型变压器装设零序差动保护的必要性

调研运行统计资料,明确大型变压器绕组故障以匝间短路为最多,接地短路次之,相间短路为最少。YN绕组单相接地短路时,相间差动保护的两侧电流可能同相,呈现外部短路的相位特征,因此灵敏度降低。变压器故障分析和差动保护动作性能分析中宜采用减极性法定义原、副边和一、二次电流的正方向,应用标么制方法直接从相电流入手,避免采用经典的对称分量法,有效地减少了各电流相量间相位的分析工作。

零序差动保护在船舶电力系统的运用

文章提出在高阻接地船舶中压电力系统中采用零序差动电流保护作为接地故障的主保护。首先分析了零序差动保护的原理、接线、动作特性,以某船实际情况为例讨论了零序过流保护的局限性及零序差动保护的优越性。其次讨论了零序差动保护对零序电流互感器、继电保护装置的要求。最后通过基于RTLAB的硬件在环仿真验证了保护的性能。理论分析及算例验证都表明零序差动保护相较传统零序过流保护取得更好的保护选择性和快速性。

变压器零序差动保护的讨论

归纳了对变压器装设零序差动保护必要性的不同论点后指出,零序差动保护仅在变压器绕组靠近中性点(占整个绕组2%)处发生接地故障,相间差动保护灵敏度不足时方才显示出其灵敏度高的优越性。但是一方面在靠近中性点处电压很低,发生故障的几率很小,被短路的匝数少,故障危害不大;另一方面零序差动保护也不可能没有死区,其死区有多大还未深入研究。因此,装设零序差动保护的必要性不大。如果愿意装设零序差动保护作为补充,应将安全性放在首位,宜限制其保护范围。为此,提出用比例判据代替比率制动判据的方案。

一起区外短路引起主变高零序差动保护误动分析

介绍了柬埔寨达岱水电站开关站T4降压变压器高零序差动保护故障,对故障原因进行了分析,其原因是两组CT间串联且极性接反。所以,正确设定两侧CT同名端,才能体现差动保护的灵敏性、速动性及有选择性的特点,才不致使故障范围扩大,更有利于电力系统的安全运行。

高压并联电抗器零序差动保护误动分析

详细分析了河北南网安保５００ｋＶ工程的系统调试工作中，因试验接线造成保北站５００ｋＶ 高压并联电抗器零序差动保护误动的原因。

核电厂变压器零序差动保护配置及其整定计算

百万核电机组的主变压器通常由3台500 kV单相变压器构成,单相接地故障是其主要故障型式之一,零序电流差动保护是针对单相接地故障的主保护。目前可供选用的零序电流差动保护装置的保护原理主要是比例制动式差动保护,在技术细节上仍存差异,保护整定计算方法不同,对电流互感器的配置适应性也不同。针对两类不同的零序电流差动保护原理,并分析其适应的不同情况,提出核电厂主变压器零序电流差动保护设计方案及其保护整定计算方法。

750kV单相自耦变压器零序差动保护分析

针对国内首台容量最大的单相自耦变压器保护配置,分析了自耦变压器单相接地时零序电流的分布及750kV自耦变压器零序差动保护的不平衡电流来源,介绍了具有比率制动特性零序差动保护及零序差动保护的优点。

变压器零序差动保护的几个问题

通过分析变压器传统纵差保护在反映接地故障时灵敏度上的不足,论述了装设零序差动保护的必要性。在分析了传统零序差动保护各种制动电流的选取方式后,对两卷变压器和自耦变压器的零序差动保护提出了一种通用的制动电流选取方式。同时,还针对传统差动保护的动作特性单一的缺点,提出了变特性的差动保护设计新思路,并在此基础上给出了零序差动保护的设计新方案。最后,还根据现场实际情况给出了一种效验中性点零序CT极性的方法,为零序差动保护在现场的正确应用提供了有力的支持。

西门子7UT612装置零序差动保护原理及CT极性整定分析

差动保护作为变压器内部故障的主保护,是变压器保护的重中之重,零序差动保护作为变压器差动保护之一,尤其值得引起我们的重视。介绍了西门子7UT612装置的零序差动保护的基本原理、动作判据等,并结合贵广直流工程调试阶段第一次对换流变充电时零序差动保护87G误动导致充电试验失败的实例,阐述7UT612零序差动保护的特性以及在零序差动保护中性点CT极性整定过程中应该注意的问题,为日后现场调试零序差动保护提供借鉴作用。

基于波形相关性分析的换流变压器零序差动保护方案

通过对换流变压器外部故障切除产生恢复性涌流的分析,得出换流变铁芯可能在涌流的作用下发生饱和,导致灵敏度较高的中性线TA发生偏置现象,使其测量失真导致零序差动保护误动。为此,提出一种基于波形相关性的换流变零序差动保护新方案。通过分析换流变压器区内故障、区外故障及外部故障切除时零序电流的特点,利用零序差动保护两侧自产零序电流和中性线上零序电流的波形相关性进行识别。通过合理选择电流互感器的极性,使得区外故障时,零差保护两侧的零序电流呈现“穿越性”特征,其波形相似度较高,相关系数为正值。区内故障时,两侧零序电流波形相似度较小,相关系数落入负值区。通过PSCAD/EMTDC大量仿真验证,该判据可准确识别区内与区外故障,不受恢复性涌流的影响,且具有一定的抗TA饱和的能力。