合閘行波與變壓器和應(yīng)涌流特征新探及相關(guān)保護(hù)問(wèn)題研究.pdf

1、行波保護(hù)原理上不受過(guò)渡電阻、故障位置等影響，并具有超高速動(dòng)作特性，是一種理想的保護(hù)原理。雖然已經(jīng)提出了許多具體的行波保護(hù)方法，但它們主要針對(duì)正常運(yùn)行線路中發(fā)生故障的情況，沒(méi)有考慮斷路器合閘，特別是不同期合閘對(duì)保護(hù)正確動(dòng)作的影響。為完善行波保護(hù)、推進(jìn)其實(shí)用化，有必要對(duì)斷路器合閘產(chǎn)生的行波特征進(jìn)行深入分析，并在此基礎(chǔ)上提出新的行波合閘保護(hù)方法。
　　近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了多起空投變壓器引起相鄰運(yùn)行變壓器產(chǎn)生和應(yīng)涌流導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的報(bào)道

2、。目前，此方面的研究主要集中在和應(yīng)涌流的產(chǎn)生及其變化特點(diǎn)，而分析問(wèn)題所考慮的因素與實(shí)際還有一定差距，對(duì)和應(yīng)涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的內(nèi)在原因認(rèn)識(shí)也還不夠深入。這就迫切需要進(jìn)一步系統(tǒng)深入地研究并掌握和應(yīng)涌流變化的新規(guī)律，從而由此提出完善變壓器差動(dòng)保護(hù)的新措施。
　　本文工作主要從上述兩方面展開。一是通過(guò)輸電線路合閘行波特征的分析，提出考慮不同期合閘的行波保護(hù)新方法；二是通過(guò)變壓器和應(yīng)涌流變化規(guī)律及引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)內(nèi)在原因的探究，提出正確

3、識(shí)別和應(yīng)涌流、降低差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)率的新方法。
　　為能正確快速得出輸電線路不同故障位置、故障類型和過(guò)渡電阻情況下合閘時(shí)正反向初始行波的極性與幅值關(guān)系，本文提出了計(jì)算輸電線路不同期合閘時(shí)故障點(diǎn)各模量行波反射系數(shù)及相互透射系數(shù)的方法。由此方法，可分析出：當(dāng)線路中部故障時(shí)，正反向初始電流行波極性相同，這與輸電線路正常運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)的情況相同；當(dāng)線路末端故障時(shí)，正反向初始電流行波極性關(guān)系受故障類型、過(guò)渡電阻及故障相是否先合等因素的影響，當(dāng)過(guò)

4、渡電阻較大且先合故障相時(shí)，或存在嚴(yán)重故障且故障相不是先合相時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)正反向初始電流行波極性相反的情況，這與線路無(wú)故障時(shí)合閘的行波極性關(guān)系相同，導(dǎo)致現(xiàn)有方法出現(xiàn)誤判。
　　為考慮實(shí)際三相斷路器不同期合閘的影響，并使保護(hù)能夠在線路中部或末端故障時(shí)均能正確動(dòng)作，本文提出了一種新的行波合閘保護(hù)方法，方法基于：當(dāng)線路合閘時(shí)，若線路無(wú)故障，則電流行波在線路末端的反射系數(shù)為-1；若有故障，故障點(diǎn)的反射系數(shù)不是-1。仿真結(jié)果表明新的保護(hù)方法在各

5、種情況下都能正確動(dòng)作。
　　變壓器和應(yīng)涌流的產(chǎn)生與變化受許多因素的影響，而現(xiàn)有研究對(duì)兩臺(tái)不同容量變壓器相互作用及變壓器帶負(fù)荷情況分析不夠，影響了對(duì)變壓器和應(yīng)涌流整體規(guī)律的掌握程度。針對(duì)此現(xiàn)狀，論文比較研究了串并聯(lián)和應(yīng)涌流的產(chǎn)生過(guò)程及特點(diǎn)，分析了多種因素，特別是運(yùn)行變壓器負(fù)荷對(duì)和應(yīng)涌流特征的影響，揭示了不同條件下變壓器和應(yīng)涌流變化的新規(guī)律，為認(rèn)清和應(yīng)涌流造成變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的內(nèi)在原因提供了基礎(chǔ)。
　　為找尋和應(yīng)涌流引起變壓器

6、差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的真正原因，論文分析了和應(yīng)涌流與勵(lì)磁涌流的二次諧波含量關(guān)系、CT暫態(tài)飽和對(duì)和應(yīng)涌流二次諧波含量與間斷角的影響、CT星-三角變換對(duì)差動(dòng)電流二次諧波含量的影響等。分析結(jié)果表明：變壓器和應(yīng)涌流與勵(lì)磁涌流的二次諧波含量及間斷角特征相近，但前者相對(duì)于后者，衰減緩慢，容易造成CT飽和，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)不能正確測(cè)量到和應(yīng)涌流，可能引起差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。
　　為進(jìn)一步明確和應(yīng)涌流引起變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的內(nèi)在原因，從而為解決變壓器差動(dòng)保護(hù)誤