《變壓器差動(dòng)保護(hù)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、變壓器差動(dòng)保護(hù)畢業(yè)論文1緒論隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，繼電保護(hù)技術(shù)就相伴而生。與當(dāng)代新興科學(xué)技術(shù)相比，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是相當(dāng)古老了，然而電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作為一門綜合性科學(xué)又總是充滿青春活力，處于蓬勃發(fā)展中。之所以如此，是因?yàn)樗貏e注重理論與實(shí)踐并重，與基礎(chǔ)理論、新理論、新技術(shù)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起，同時(shí)也與電力系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展息息相關(guān)。電力系統(tǒng)自身的發(fā)展是促進(jìn)繼電保護(hù)發(fā)展的內(nèi)因，是繼電保護(hù)發(fā)展的源泉和動(dòng)力，而相關(guān)新理論、新技術(shù)、新材料的發(fā)展是促進(jìn)繼電保護(hù)發(fā)展的外因，是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展的客觀條件和技術(shù)基礎(chǔ)。1.1變壓器差動(dòng)保護(hù)

2、的發(fā)展簡(jiǎn)述電流差動(dòng)保護(hù)原理是由CHMerz和B.Price在1904年提出的[1]，其理論基礎(chǔ)是基爾霍夫電流定律，它是電力變壓器的主保護(hù)，也是各種電氣元件使用最廣泛的一種保護(hù)方式。自上世紀(jì)70年代微處理器的出現(xiàn)，元件保護(hù)進(jìn)入到微機(jī)保護(hù)時(shí)代。國(guó)外在70年代即對(duì)變壓器個(gè)別保護(hù)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)展研究。80年代國(guó)外開(kāi)始研制發(fā)電機(jī)及變壓器整套微機(jī)保護(hù)。1989年波蘭Korbasiewcz發(fā)表了發(fā)電機(jī)變壓器組微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。1990年印度Verma等也發(fā)表了變壓器全套微機(jī)保護(hù)的研究成果。到90年代見(jiàn)到正式商業(yè)產(chǎn)品，如Siemens及AB

3、B公司均已有微機(jī)發(fā)變組全套保護(hù)。我國(guó)微機(jī)元件保護(hù)的研制，是從80年代開(kāi)始的[2]。1987年在我國(guó)首先研制成微機(jī)式發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上于1989年開(kāi)發(fā)研制成發(fā)電機(jī)全套微機(jī)保護(hù)，并于1994年研制成我國(guó)第一套適用60萬(wàn)KW及以下容量水、火發(fā)電機(jī)變壓器組全套微機(jī)保護(hù)。隨后，國(guó)內(nèi)又研制47成用于水輪機(jī)發(fā)電機(jī)變壓器組的微機(jī)保護(hù)。1988年后有多家研制成了變壓器微機(jī)保護(hù)。電氣主設(shè)備內(nèi)部故障的主保護(hù)方案之一是差動(dòng)保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)在發(fā)電機(jī)上的應(yīng)用比較簡(jiǎn)單。作為變壓器主保護(hù)，對(duì)其要求有兩方面，即防止外部短路時(shí)不平衡電流及防止勵(lì)磁

4、涌流所致的誤動(dòng)作。但是作為變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)將有許多特點(diǎn)和困難，變壓器具有兩個(gè)及更多個(gè)電壓等級(jí)，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)所用電流互感器的額定參數(shù)各不相同，由此產(chǎn)生的差動(dòng)保護(hù)不平衡電流將比發(fā)電機(jī)的大得多。變壓器每相原副邊電流之差(正常運(yùn)行時(shí)的勵(lì)磁電流)將作為變壓器差動(dòng)保護(hù)不平衡電流的一種來(lái)源，特別是當(dāng)變壓器過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁電流可達(dá)變壓器額定電流的水平，勢(shì)必引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。更有甚者，在空載變壓器突然合閘時(shí)，或者變壓器外部短路被切除而變壓器端電壓突然恢復(fù)時(shí)，暫態(tài)勵(lì)磁電流(即勵(lì)磁涌流)的大小可與短路電流相比擬，在這樣大的

5、不平衡電流下，要求差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜困難的技術(shù)問(wèn)題。正常運(yùn)行中的變壓器，根據(jù)電力系統(tǒng)的要求，需要調(diào)節(jié)分接頭，這又將增大變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流;變壓器差動(dòng)保護(hù)應(yīng)能反應(yīng)高、低壓繞組的匝間短路，而匝間短路時(shí)雖然短路環(huán)流中電流很大，但流入差動(dòng)保護(hù)的電流可能不大:變壓器差動(dòng)保護(hù)還應(yīng)能反應(yīng)高壓側(cè)(中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng))經(jīng)高阻接地的單相短路，此時(shí)故障電流也較小;當(dāng)變壓器繞組匝間短路時(shí)，變壓器仍帶有負(fù)荷，這就是說(shuō)變壓器內(nèi)部短路時(shí)被保護(hù)設(shè)備仍有流出電流，影響保護(hù)的靈敏動(dòng)作。綜上所述，將差動(dòng)保護(hù)用于變壓器，一方面由于各種因素產(chǎn)

6、生較大或很大的不平衡電流，另一方面又要求能反應(yīng)具有流出電流性質(zhì)的輕微內(nèi)部短路，可見(jiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)要比發(fā)電機(jī)等其他元件差動(dòng)保護(hù)復(fù)雜得多。471.2國(guó)內(nèi)外變壓器差動(dòng)保護(hù)研究發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1綜述隨著超高壓、遠(yuǎn)距離輸電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，大容量變壓器的應(yīng)用日益增多，對(duì)變壓器保護(hù)的可靠性、快速性提出了更高的要求。電力變壓器在空載合閘投入電網(wǎng)或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的勵(lì)磁涌流，同時(shí)波形嚴(yán)重畸變，容易造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，直接影響到變壓器保護(hù)的可靠性。差動(dòng)保護(hù)一直是電力變壓器的主保護(hù)，其理論根據(jù)是基爾霍夫電流

7、定律，對(duì)于純電路設(shè)備，差動(dòng)保護(hù)無(wú)懈可擊。但是對(duì)于變壓器而言，由于內(nèi)部磁路的聯(lián)系，本質(zhì)上不再滿足基爾霍夫電流定律，變壓器勵(lì)磁電流成了差動(dòng)保護(hù)不平衡電流的一種來(lái)源[3]。當(dāng)前變壓器差動(dòng)保護(hù)的主要矛盾仍然集中在勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障電流的鑒別上。近十多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者致力于變壓器繼電保護(hù)的研究，提出了不少判別勵(lì)磁涌流的新原理和新方法。1.2.2勵(lì)磁涌流判別原理的研究現(xiàn)狀(1)電流波形特征識(shí)別法電流波形特征識(shí)別法一直是人們研究的熱點(diǎn)，目前仍占據(jù)主流。該方法以勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障電流波形特征的差異為依據(jù)，文獻(xiàn)[4-9]介紹了己運(yùn)用于

8、實(shí)踐的幾種方法：有二次諧波制動(dòng)原理和間斷角原理[4]，新近提出的有采樣值差動(dòng)原理[5]、波形對(duì)稱原理[6]，波形疊加原理[7]、波形相關(guān)性分析法[8]和波形擬合法[9]。其中47，采樣值差動(dòng)原理是間斷角原理的衍生，波形對(duì)稱原理是間斷角原理的改進(jìn)，而波形疊加原理、波形相關(guān)性分析法和波形擬合法則是波形對(duì)稱原理的衍生或改進(jìn)