合閘行波與變壓器和應涌流特征新探及相關保護問題研究.pdf

1、行波保護原理上不受過渡電阻、故障位置等影響，并具有超高速動作特性，是一種理想的保護原理。雖然已經(jīng)提出了許多具體的行波保護方法，但它們主要針對正常運行線路中發(fā)生故障的情況，沒有考慮斷路器合閘，特別是不同期合閘對保護正確動作的影響。為完善行波保護、推進其實用化，有必要對斷路器合閘產(chǎn)生的行波特征進行深入分析，并在此基礎上提出新的行波合閘保護方法。
　　近年來，國內外出現(xiàn)了多起空投變壓器引起相鄰運行變壓器產(chǎn)生和應涌流導致差動保護誤動的報道

2、。目前，此方面的研究主要集中在和應涌流的產(chǎn)生及其變化特點，而分析問題所考慮的因素與實際還有一定差距，對和應涌流引起差動保護誤動的內在原因認識也還不夠深入。這就迫切需要進一步系統(tǒng)深入地研究并掌握和應涌流變化的新規(guī)律，從而由此提出完善變壓器差動保護的新措施。
　　本文工作主要從上述兩方面展開。一是通過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新方法；二是通過變壓器和應涌流變化規(guī)律及引起差動保護誤動內在原因的探究，提出正確

3、識別和應涌流、降低差動保護誤動率的新方法。
　　為能正確快速得出輸電線路不同故障位置、故障類型和過渡電阻情況下合閘時正反向初始行波的極性與幅值關系，本文提出了計算輸電線路不同期合閘時故障點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：當線路中部故障時，正反向初始電流行波極性相同，這與輸電線路正常運行發(fā)生故障時的情況相同；當線路末端故障時，正反向初始電流行波極性關系受故障類型、過渡電阻及故障相是否先合等因素的影響，當過

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

5、種情況下都能正確動作。
　　變壓器和應涌流的產(chǎn)生與變化受許多因素的影響，而現(xiàn)有研究對兩臺不同容量變壓器相互作用及變壓器帶負荷情況分析不夠，影響了對變壓器和應涌流整體規(guī)律的掌握程度。針對此現(xiàn)狀，論文比較研究了串并聯(lián)和應涌流的產(chǎn)生過程及特點，分析了多種因素，特別是運行變壓器負荷對和應涌流特征的影響，揭示了不同條件下變壓器和應涌流變化的新規(guī)律，為認清和應涌流造成變壓器差動保護誤動的內在原因提供了基礎。
　　為找尋和應涌流引起變壓器

6、差動保護誤動的真正原因，論文分析了和應涌流與勵磁涌流的二次諧波含量關系、CT暫態(tài)飽和對和應涌流二次諧波含量與間斷角的影響、CT星-三角變換對差動電流二次諧波含量的影響等。分析結果表明：變壓器和應涌流與勵磁涌流的二次諧波含量及間斷角特征相近，但前者相對于后者，衰減緩慢，容易造成CT飽和，導致差動保護不能正確測量到和應涌流，可能引起差動保護的誤動作。
　　為進一步明確和應涌流引起變壓器差動保護誤動的內在原因，從而為解決變壓器差動保護誤