基于模型的变压器保护原理的整定计算分析.pdfVIP

中国科技论文在线 基于模型的变压器保护原理的整定计算分析1 王 雪，王增平 华北电力大学电力工程系，河北保定（071003 ） E-mail ：wangxuedl@126.com 摘 要：基于模型的变压器保护原理由于其本身不受励磁涌流影响的优良性能，得到了广泛 的研究。在以往的分析中，保护的动作值都是按照躲过实验中变压器正常时的最大不平衡输 出来确定，不能反应实际可能的最大输出，在运行中存在保护误动作的风险。本文从动作方 程出发，分析了影响变压器正常时判据不平衡输出的因素，得到了可能的最大不平衡输出的 简化计算公式，据此确定保护的动作定值可以保证保护的可靠性。最后利用动模试验数据验 证了上述结论的正确性。 关键词：模型；变压器保护；整定计算；可靠性 1 引言 变压器差动保护中，如何区分励磁涌流与内部故障差电流是一个固有的难题，是影响变 压器差动保护正确动作率的重要因素，多年来一直是研究的热点。实际运行的变压器差动保 护主要采用二次谐波制动原理和间断角原理来防止励磁涌流造成保护误动作，但是随着电力 系统运行环境的改变，二次谐波制动原理的制动比很难取到合适的数值，间断角原理也受 TA 传变的影响[1-4] 。实际上任何以励磁涌流波形特征为依据的励磁涌流识别原理均不可能保 证变压器差动保护在任何情况下都不误动。 基于模型的变压器保护原理从变压器原始正常模型出发，推导出识别变压器内部故障的 保护判据[5-7] 。当变压器流过励磁涌流时，变压器本身结构和参数均没有发生改变，所以等 值方程仍然是成立的，保护不会动作。因此由该原理构成的保护避开了励磁涌流识别难题， 成为变压器主保护的重要研究方向。但是在之前的研究中，并没有给出基于模型的变压器保 护原理动作值的计算公式，主要是根据动模实验数据或数字仿真数据，得到变压器正常运行 或励磁涌流时判据的最大值，然后将其乘以可靠系数作为保护的定值。据此确定保护定值的 方法具有局限性，依靠有限次的实验数据难以保证得到变压器正常时判据的最大输出值，因 此保护存在误动作的可能性。本文从动作判据方程入手，分析了变压器正常时影响判据输出 的因素，得到保护定值的可行计算式，实验数据验证了分析过程的正确性。 2 基于模型的变压器保护基本原理 图 1 所示为 Y/△接线三相变压器接线示意图。 图 1 Y/△接线三相变压器 Fig. 1 Three phase Y / ∆ transformer 1 本课题得到国家自然科学基金项目、教育部博士点基金项目(20060079009)资助。 -1- 中国科技论文在线 根据变压器的等值电路，可得变压器各相的等值回路方程如下： ⎧ diA dφa u i R =+L +N ⎪ A A 1 1 dt 1 dt ⎪ ⎪ diB dφb u i R =+L +N ⎪ B B 1 1 dt 1 dt ⎪ ⎪u i R =+L diC +N dφc