变压器励磁涌流与和应涌流的分析研究
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摘要
励磁涌流一直是影响变压器差动保护正确动作的原因之一,对于三相变压器而言,若差动保护采用不同的转角方式,其三相涌流特征更为不同,因此本文从励磁涌流的机理以及特征出发,研究了转角方式对励磁涌流2次谐波比闭锁判据的影响,并提出了新的转角方式即不减零序电流的△-Y转角方式,以及解决好该方式下存在的问题。同时,近年来出现了多起和应涌流导致变压器差动保护和后备保护误动的现象,本文对和应涌流的产生机理及其特征进行了仔细的分析,并系统研究了和应涌流对变压器后备保护和其它保护的影响,分析了保护误动的原因,提出了相应的防误动措施。
Inrush current has been a reason which infects the correct operation of the transformer differential protection. For 3 phase transformers, the using of different current compensation methods will differ the characteristics of 3 phase inrush current. Then combined with the mechanism of inrush current, the effects of current compensation methods on the ratio of second harmonic based scheme against the inrush current are researched. Then the new current phase compensation method is improved by using the phase current without compensation to calculate the ratio of second harmonic, and solve the problem occurring in the new method. These years, there are instances of sympathetic inrush resulting in the malfunction of transformers’differential protection and back-up protection. In the thesis, by analyzing the mechanism and characteristics of sympathetic inrush, we make a systematic study on the infection to the back-up protection and other relative protection in the parallel connection, and we analyze the causes of the malfunction of protection. Several relevant methods for the operation are presented.
Inrush current has been a reason which infects the correct operation of the transformer differential protection. For 3 phase transformers, the using of different current compensation methods will differ the characteristics of 3 phase inrush current. Then combined with the mechanism of inrush current, the effects of current compensation methods on the ratio of second harmonic based scheme against the inrush current are researched. Then the new current phase compensation method is improved by using the phase current without compensation to calculate the ratio of second harmonic, and solve the problem occurring in the new method. These years, there are instances of sympathetic inrush resulting in the malfunction of transformers’differential protection and back-up protection. In the thesis, by analyzing the mechanism and characteristics of sympathetic inrush, we make a systematic study on the infection to the back-up protection and other relative protection in the parallel connection, and we analyze the causes of the malfunction of protection. Several relevant methods for the operation are presented.
引文
[1]王维检,王祥珩,王赞基.大型发电机变压器内部故障分析与继电保护[M].北京:中国电力出版社,2006.
[2]杨新民,杨隽琳.电力系统微机保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2000.
[3]邓祥力,刘世明.变压器保护两种转角方式的比较[J].继电器,2004.32(16): 20-24.
[4]吴奕.主变空载合闸涌流造成微机差动保护跳闸的分析[J].江苏电机工程,2004,23(4):61-63.
[5]陈松林,李海英,乔勇,等.RCS-985变压器成套保护装置[J].电力系统自动化,2000.24(22):52-55.
[6]袁宇波,陆于平,陈久林,王熙俊,李澄.变压器三角形侧零序环流助增对差动保护的影响[J].电力系统自动化,2006.30(3):44-50.
[7]毕大强,王祥珩,杨恢宏,王维俭.变压器差动保护中电流相位补偿方式的分析[J].电力系统自动化,2006.30(18):33-37.
[8]丁网林,骆健,刘强.零序电流对数字变压器差动保护Y,d矢量变换的影响及对策[J].电力系统自动化,2004.28(5):56-58
[9]SIEMENS AG.7UT51 V3.0 instruction manual; numerical differential protection relay for transformer, generators, motors, and branch points[J].1995.
[10]HAYWARD C D. Prolonged Inrush Current with Parallel Transformers Affect Differential Relaying[J]. AIEE Trans,1941,60: 1096-1101.
[11]SAIED M M.A Study on the Inrush Current Phenomena in Transformer Substations[J]. In:Proceedings of Industry Applications Conference &Thirty-sixth IAS Annual Metting, Vol.2. Piscataway(NJ):IEEE,2001,1180-1187.
[12]BRONZEADO H S,BROGAN P B,YACHMINI R, Harmonic Analysis of Transient Currents During Sympathetic Interaction[J].IEEE Trans on PowerSystems, 1996, 11(4):2051-2056
[13] BRONZEADO H S, YACHMINI R, Phenomenon of Sympathetic Interaction Between Transformers Caused by Inrush Transients[J], IEE Proceedings—Science, Measurement and Thenology, 1995.142(4):323-329.
[14]毕大强,王祥珩,李德佳等.变压器和应涌流的理论探讨[J].电力系统自动化. 2005.29(6).
[15]袁宇波,李德佳,陆于平等.变压器和应涌流的物理机理及其对差动保护的影响[J].电力系统自动化,2005.29(6).
[16]贺勋,束洪春,李立新.变压器和应涌流现象分析及应对措施[J].电气应用,2006. 25(4).
[17]徐习东,郭晓明,周全明.一次和应涌流造成过流保护动作的分析与对策[J].华东电力,2005.33(6).
[18]张雪松,何奔腾.变压器和应涌流对继电保护影响的分析[J].中国电机工程学报,2006.26(14).
[19]谷君.变压器和应涌流产生机理及其防误动措施的研究:[硕士学位论文].北京,华北电力大学,2006.
[20]王广延、吕继绍.电力系统继电保护原理与运行分析[J].北京:中国电力出版社,1998.
[21]徐习东.电力变压器纵差保护研究:[博士学位论文].浙江,浙江大学,2005.
[22]陈增田.电力变压器保护(第二版)[M].北京:水利电力出版社,1989.
[23]袁宇波,陆于平,李澄,许扬.三相涌流特征分析及差动保护中采用二次谐波相位制动的原理[J].中国电机工程学报,2006.26(19):23-28.
[24]刘志超,三相变压器励磁涌流及保护方案[J].电力系统自动化, 2006.30(10): 58-60
[25]沈玲岩,王维俭.磁滞特性对三相变压器励磁涌流的影响及其频谱分析[J].清华大学学报,1991.(4):34-37
[26]王维俭,侯炳蕴.大型机组继电保护理论基础[J].北京:水利电力出版社,1989.
[27]杨奇逊,黄少锋.微型机继电保护基础[J].北京:中国电力出版社,2005.
[28]董洁,于莉萍,焦志先,许华乔.变压器差动保护涌流制动原理的研究[J].电力系统自动化,1997.21(12):30-33
[29]郑涛.变压器数字仿真和数字式主保护新原理的研究:[博士学位论文].北京:华北电力大学,2004.
[30]李贵存,刘万顺,滕林,郑涛.基于波形相关性分析的变压器励磁涌流识别新算法[J]电力系统自动化,2001.25(14):15-18.
[31]张建松.变压器励磁涌流形成机理以及电流互感器仿真模型研究:[硕士学位论文].浙江大学
[32]张雪松,何奔腾,张建松.变压器和应涌流的产生机理及其影响因素研究[J].电力系统自动化.2005.29(6):15-19
[33]王怀智,孙显初,常林.和应涌流对变压器差动保护影响的实验研究[J].继电器.2001.29(7):52-54.
[34]林湘宁,刘沛,刘世明,等.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[J].中国电机工程学报.2002.22(3):6-11.
[35]林湘宁,刘沛.变压器外部故障切除后差动保护误动的机理分析[J].电力系统自动化.2003.27(19):57-60.
[36]周玉兰,王俊永,舒治淮,等。2002年全国继电保护与安全自动装置运行情况[J].电网技术.2003.27(9):55-60.
[37]李德佳.微机型变压器差动保护误动原因分析与对策[J].继电器.2004.32(5):56-59.
[38]陈学珍.变压器差动保护误动分析[J].电气开关.2002.(4):11-12.
[39]周云波,曹良.一起主变压器差动保护误动事故及防止对策[J].电网技术.2001.25(12):71-74.
[40]唐跃中,刘勇,邹勇,等.几种变压器励磁涌流判别方法的特点及其内在联系的分析[J].电力系统自动化.1995.19(9):53-59.
[41]孙志杰,曾献华,汤汉松,等.磁通制动原理在变压器差动保护中的应用[J].全国电力主设备保护学术研讨会论文集.南京:2004.160-164.
[42]董洁,于莉萍,焦志先,许华乔.变压器差动保护涌流制动原理的研究[J].电力系统自动化,1997,21(12):30-33.
[43]王国兴,张传利,黄益庄,变压器励磁涌流判别方法的现状及发展[J],中国电力,1998.31(10):19-22.
[44]林湘宁,继电保护相关技术及新原理的研究-若干问题的探讨及基于现代信号处理技术的保护新方案[J],华中科技大学博士后研究工作报告,1999.11-2001.8.
[45]林湘宁,刘世明,杨春明,刘沛,几种波形对称法变压器差动保护原理的比较研究[J].电工技术学报,2001.16(4):44-49.
[46]刘万顺、李贵存等,用波形拟和法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理[J].电力系统自动化,2001.(25)14:15～18.
[47]陈俊,陆于平.基于波形对称原理的变压器励磁涌流识别新方法[J].全国高等学校电力系统及其自动化专业第十八届学术年会论文集.
[48]华烽,朱振飞,张绍纯.基于励磁阻抗变化的变压器励磁涌流判别方法[J].中国电机学报,2001.21(7):91-94.
[49]何奔腾,徐习东.波形比较法变压器差动保护原理[J].中国电机工程学报.1998.18(6):395-398.
[50]李德佳,王维俭,毕大强.变压器暂态饱和与和应涌流实例分析[J].高压电器. 2005. 41(1).
[51]雒铮.变压器差动保护及和应涌流的研究.[硕士学位论文].浙江大学.2005.
[52]许正亚,变压器及中低压网络数字式保护[J],北京:中国水利水电出版社,2004.
[53]韩正庆,高仕斌,李群湛,基于半波傅里叶算法的励磁涌流识别方法[J].电力系统及其自动化,2005.29(14):60-63.
[54]陈俊,严伟,陈佳胜等.基于不同傅里叶算法之间相似度的励磁涌流鉴别方法[J].电力系统自动化,2006.30(6):21-24.
[55]姚斌.新型变压器差动保护的研究:[硕士学位论文].天津大学,2003.
[56]梁武星.三相变压器励磁涌流若干问题的理论分析和研究:[硕士学位论文].清华大学,2005.
[57]陈艳.变压器差动保护误动的仿真与识别励磁涌流新方法的研究.[硕士学位论文].西安交通大学,2005.
[58]韩正庆.变压器仿真计算模型与保护原理研究.[博士学位论文].西南交通大学电力系统及其自动化,2006.
[59]杨文.电力系统谐波检测方法研究.[硕士学位论文].中南大学控制理论与控制工程,2005.
[60]杨青.考虑电流互感器饱和影响的差动保护新判据的研究.[硕士学位论文].北京华北电力大学,2006.
[61]孙虎,高丽杰.两台三绕组变压器并列运行的差动保护[J].科技情报开发与经济, 2003,13(4):127-128.
[62]李德佳.微机变压器差动保护误动原因分析与对策[J].继电器,2004,32(5):55-59.
[2]杨新民,杨隽琳.电力系统微机保护培训教材[M].北京:中国电力出版社,2000.
[3]邓祥力,刘世明.变压器保护两种转角方式的比较[J].继电器,2004.32(16): 20-24.
[4]吴奕.主变空载合闸涌流造成微机差动保护跳闸的分析[J].江苏电机工程,2004,23(4):61-63.
[5]陈松林,李海英,乔勇,等.RCS-985变压器成套保护装置[J].电力系统自动化,2000.24(22):52-55.
[6]袁宇波,陆于平,陈久林,王熙俊,李澄.变压器三角形侧零序环流助增对差动保护的影响[J].电力系统自动化,2006.30(3):44-50.
[7]毕大强,王祥珩,杨恢宏,王维俭.变压器差动保护中电流相位补偿方式的分析[J].电力系统自动化,2006.30(18):33-37.
[8]丁网林,骆健,刘强.零序电流对数字变压器差动保护Y,d矢量变换的影响及对策[J].电力系统自动化,2004.28(5):56-58
[9]SIEMENS AG.7UT51 V3.0 instruction manual; numerical differential protection relay for transformer, generators, motors, and branch points[J].1995.
[10]HAYWARD C D. Prolonged Inrush Current with Parallel Transformers Affect Differential Relaying[J]. AIEE Trans,1941,60: 1096-1101.
[11]SAIED M M.A Study on the Inrush Current Phenomena in Transformer Substations[J]. In:Proceedings of Industry Applications Conference &Thirty-sixth IAS Annual Metting, Vol.2. Piscataway(NJ):IEEE,2001,1180-1187.
[12]BRONZEADO H S,BROGAN P B,YACHMINI R, Harmonic Analysis of Transient Currents During Sympathetic Interaction[J].IEEE Trans on PowerSystems, 1996, 11(4):2051-2056
[13] BRONZEADO H S, YACHMINI R, Phenomenon of Sympathetic Interaction Between Transformers Caused by Inrush Transients[J], IEE Proceedings—Science, Measurement and Thenology, 1995.142(4):323-329.
[14]毕大强,王祥珩,李德佳等.变压器和应涌流的理论探讨[J].电力系统自动化. 2005.29(6).
[15]袁宇波,李德佳,陆于平等.变压器和应涌流的物理机理及其对差动保护的影响[J].电力系统自动化,2005.29(6).
[16]贺勋,束洪春,李立新.变压器和应涌流现象分析及应对措施[J].电气应用,2006. 25(4).
[17]徐习东,郭晓明,周全明.一次和应涌流造成过流保护动作的分析与对策[J].华东电力,2005.33(6).
[18]张雪松,何奔腾.变压器和应涌流对继电保护影响的分析[J].中国电机工程学报,2006.26(14).
[19]谷君.变压器和应涌流产生机理及其防误动措施的研究:[硕士学位论文].北京,华北电力大学,2006.
[20]王广延、吕继绍.电力系统继电保护原理与运行分析[J].北京:中国电力出版社,1998.
[21]徐习东.电力变压器纵差保护研究:[博士学位论文].浙江,浙江大学,2005.
[22]陈增田.电力变压器保护(第二版)[M].北京:水利电力出版社,1989.
[23]袁宇波,陆于平,李澄,许扬.三相涌流特征分析及差动保护中采用二次谐波相位制动的原理[J].中国电机工程学报,2006.26(19):23-28.
[24]刘志超,三相变压器励磁涌流及保护方案[J].电力系统自动化, 2006.30(10): 58-60
[25]沈玲岩,王维俭.磁滞特性对三相变压器励磁涌流的影响及其频谱分析[J].清华大学学报,1991.(4):34-37
[26]王维俭,侯炳蕴.大型机组继电保护理论基础[J].北京:水利电力出版社,1989.
[27]杨奇逊,黄少锋.微型机继电保护基础[J].北京:中国电力出版社,2005.
[28]董洁,于莉萍,焦志先,许华乔.变压器差动保护涌流制动原理的研究[J].电力系统自动化,1997.21(12):30-33
[29]郑涛.变压器数字仿真和数字式主保护新原理的研究:[博士学位论文].北京:华北电力大学,2004.
[30]李贵存,刘万顺,滕林,郑涛.基于波形相关性分析的变压器励磁涌流识别新算法[J]电力系统自动化,2001.25(14):15-18.
[31]张建松.变压器励磁涌流形成机理以及电流互感器仿真模型研究:[硕士学位论文].浙江大学
[32]张雪松,何奔腾,张建松.变压器和应涌流的产生机理及其影响因素研究[J].电力系统自动化.2005.29(6):15-19
[33]王怀智,孙显初,常林.和应涌流对变压器差动保护影响的实验研究[J].继电器.2001.29(7):52-54.
[34]林湘宁,刘沛,刘世明,等.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[J].中国电机工程学报.2002.22(3):6-11.
[35]林湘宁,刘沛.变压器外部故障切除后差动保护误动的机理分析[J].电力系统自动化.2003.27(19):57-60.
[36]周玉兰,王俊永,舒治淮,等。2002年全国继电保护与安全自动装置运行情况[J].电网技术.2003.27(9):55-60.
[37]李德佳.微机型变压器差动保护误动原因分析与对策[J].继电器.2004.32(5):56-59.
[38]陈学珍.变压器差动保护误动分析[J].电气开关.2002.(4):11-12.
[39]周云波,曹良.一起主变压器差动保护误动事故及防止对策[J].电网技术.2001.25(12):71-74.
[40]唐跃中,刘勇,邹勇,等.几种变压器励磁涌流判别方法的特点及其内在联系的分析[J].电力系统自动化.1995.19(9):53-59.
[41]孙志杰,曾献华,汤汉松,等.磁通制动原理在变压器差动保护中的应用[J].全国电力主设备保护学术研讨会论文集.南京:2004.160-164.
[42]董洁,于莉萍,焦志先,许华乔.变压器差动保护涌流制动原理的研究[J].电力系统自动化,1997,21(12):30-33.
[43]王国兴,张传利,黄益庄,变压器励磁涌流判别方法的现状及发展[J],中国电力,1998.31(10):19-22.
[44]林湘宁,继电保护相关技术及新原理的研究-若干问题的探讨及基于现代信号处理技术的保护新方案[J],华中科技大学博士后研究工作报告,1999.11-2001.8.
[45]林湘宁,刘世明,杨春明,刘沛,几种波形对称法变压器差动保护原理的比较研究[J].电工技术学报,2001.16(4):44-49.
[46]刘万顺、李贵存等,用波形拟和法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理[J].电力系统自动化,2001.(25)14:15～18.
[47]陈俊,陆于平.基于波形对称原理的变压器励磁涌流识别新方法[J].全国高等学校电力系统及其自动化专业第十八届学术年会论文集.
[48]华烽,朱振飞,张绍纯.基于励磁阻抗变化的变压器励磁涌流判别方法[J].中国电机学报,2001.21(7):91-94.
[49]何奔腾,徐习东.波形比较法变压器差动保护原理[J].中国电机工程学报.1998.18(6):395-398.
[50]李德佳,王维俭,毕大强.变压器暂态饱和与和应涌流实例分析[J].高压电器. 2005. 41(1).
[51]雒铮.变压器差动保护及和应涌流的研究.[硕士学位论文].浙江大学.2005.
[52]许正亚,变压器及中低压网络数字式保护[J],北京:中国水利水电出版社,2004.
[53]韩正庆,高仕斌,李群湛,基于半波傅里叶算法的励磁涌流识别方法[J].电力系统及其自动化,2005.29(14):60-63.
[54]陈俊,严伟,陈佳胜等.基于不同傅里叶算法之间相似度的励磁涌流鉴别方法[J].电力系统自动化,2006.30(6):21-24.
[55]姚斌.新型变压器差动保护的研究:[硕士学位论文].天津大学,2003.
[56]梁武星.三相变压器励磁涌流若干问题的理论分析和研究:[硕士学位论文].清华大学,2005.
[57]陈艳.变压器差动保护误动的仿真与识别励磁涌流新方法的研究.[硕士学位论文].西安交通大学,2005.
[58]韩正庆.变压器仿真计算模型与保护原理研究.[博士学位论文].西南交通大学电力系统及其自动化,2006.
[59]杨文.电力系统谐波检测方法研究.[硕士学位论文].中南大学控制理论与控制工程,2005.
[60]杨青.考虑电流互感器饱和影响的差动保护新判据的研究.[硕士学位论文].北京华北电力大学,2006.
[61]孙虎,高丽杰.两台三绕组变压器并列运行的差动保护[J].科技情报开发与经济, 2003,13(4):127-128.
[62]李德佳.微机变压器差动保护误动原因分析与对策[J].继电器,2004,32(5):55-59.