電力變壓器內(nèi)部故障數(shù)字仿真及其保護新原理的研究.pdf

1、隨著電力工業(yè)的發(fā)展和大容量、超高壓大型電力變壓器的不斷投入使用,對大中型電力變壓器保護的安全性、可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求.在變壓器差動保護中,如何區(qū)分勵磁涌流與內(nèi)部故障電流是一個先天性的、不可回避的難題,多年來一直成為研究的熱點,而且現(xiàn)有的變壓器保護原理也都存在一定的缺陷,其主要原因在于對變壓器內(nèi)部故障的機理認識不夠.因此,大力開展變壓器內(nèi)部故障仿真研究是十分必要的,它對于完善變壓器繞組內(nèi)部故障的分析與計算,提高大

2、中型電力變壓器的繼電保護水平,減少重大事故的發(fā)生,開發(fā)研制新一代繼電保護裝置等都具有十分重要的理論意義和實用價值.本論文圍繞電力變壓器內(nèi)部故障仿真分析方法及其保護新原理的研究展開工作.全文共分八章.第一章主要闡述了開展本課題研究工作的目的和意義,對當前國內(nèi)外相關(guān)方面的研究作了較為全面的總結(jié),提出了本論文的研究內(nèi)容.第二章詳細論述了變壓器內(nèi)部故障仿真線性模型的相關(guān)原理,并細致說明了線性仿真模型參數(shù)的計算過程,提出了從磁路計算變壓器模型參數(shù)

3、的方法.考慮到大型變壓器中線圈分布的不均勻性,提出了計算仿真模型參數(shù)的改進方法,為詳細分析變壓器內(nèi)部故障奠定了基礎(chǔ).第三章將變壓器鐵芯的非線性特性包括在仿真模型中,利用仿真軟件中的有限元分析法計算等值電路參數(shù),并根據(jù)這些參數(shù)建立變壓器內(nèi)部故障的仿真試驗電路模型和測量變壓器的各種電氣量,這種非線性模型比線性模型更加準確.第四章介紹了"變壓器內(nèi)部故障仿真試驗系統(tǒng)"軟件,該系統(tǒng)可以方便地模擬變壓器內(nèi)部故障、勵磁涌流等其它運行工況,并能夠給出故

4、障后變壓器各電氣量的計算值,可以廣泛應(yīng)用于電力變壓器的內(nèi)部故障分析和保護研究的場合,大大方便了繼電保護工作者.第五章根據(jù)變壓器的原始正常模型,推導出了基于變壓器模型的保護原理動作方程,并提出了保護方案.該變壓器保護方案不受勵磁涌流的影響,而且無需精確取得變壓器的內(nèi)部參數(shù),實施簡單,仿真和動模試驗結(jié)果證明了該原理的可行性.第六章研究了兩種鑒別變壓器勵磁涌流的新方法.第一種是基于電壓與電流微分比值原理的勵磁涌流鑒別方法,第二種是基于基波分量