特高壓調(diào)壓變壓器差動保護策略研究.pdf

1、特高壓調(diào)壓變壓器(Voltage-regulating transformer, VRT)相對于主變壓器容量小、鐵心飽和點低，VRT差動保護是特高壓變壓器(Ultra-high voltagetransformer，UHVT)保護中最脆弱的部分。本文以特高壓調(diào)壓變壓器差動保護策略為主要研究內(nèi)容，圍繞UHVT本體結(jié)構(gòu)及工作原理、VRT差動保護中存在的特殊問題、VRT差動保護識別勵磁涌流新方法、VRT有載調(diào)壓檔位自適應(yīng)算法及直流偏磁對UHV

2、T運行工況及VRT差動保護動作特性的影響這5個部分開展研究。
　　本文首先介紹無載和有載調(diào)壓模式下UHVT的本體結(jié)構(gòu)及調(diào)壓原理，指出主變壓器配置的保護反映VRT內(nèi)部匝間故障靈敏度不足，因而給VRT配置了分相比率差動保護。根據(jù)UHVT電氣結(jié)構(gòu)和電氣參數(shù)，在MATLAB/Simulink仿真環(huán)境中構(gòu)建1000 kV UHVT電磁暫態(tài)模型。調(diào)整初始合閘條件，還原現(xiàn)場發(fā)生的一起主變壓器中壓側(cè)空載合閘時VRT差動保護誤動的案例，并分析誤動原

3、因。針對上述問題，提出一種依據(jù)勵磁電感分布特性的VRT差動保護勵磁涌流新判別法，并對比于二次諧波分相閉鎖判據(jù)和波形對稱制動原理，給出三種方法在判別VRT勵磁涌流和內(nèi)部輕微匝間短路電流時的準確性和靈敏度。
　　由于有載調(diào)壓過程中VRT實時變比不可知，現(xiàn)行保護策略采用固定變比計算差動電流，并抬高保護整定值防止電流越限，差動保護動作靈敏度因而降低。針對這一弊端，提出一種間接自適應(yīng)求取有載調(diào)壓過程中VRT的實時變比的方法，以消除檔位調(diào)節(jié)過

4、程中產(chǎn)生的不平衡電流。在此基礎(chǔ)上，利用VRT自適應(yīng)運行變比，進一步實時計算有載調(diào)壓過程中VRT的差動電流，將有載VRT差動保護整定問題轉(zhuǎn)化到無載調(diào)壓方式下，并仿真驗證區(qū)內(nèi)輕微故障下自適應(yīng)差動保護的可靠性與靈敏性。
　　最后，本文給出UHVT穩(wěn)態(tài)運行時直流偏磁電流在各繞組內(nèi)的流通路徑及分布規(guī)律。指出偏磁電流的方向決定了偏置磁通方向，且偏置磁通可能導(dǎo)致鐵心交替工作在線性區(qū)和飽和區(qū)之間。以VRT原邊繞組發(fā)生區(qū)內(nèi)高阻接地故障為例，仿真分析