本文關(guān)鍵詞：電磁式和光電式電流互感器混用對線路差動保護(hù)影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電磁式電流互感器(Current Transformer,TA)一直是電力系統(tǒng)中廣泛使用的電流傳變裝置,其工作原理與變壓器類似。目前,電力系統(tǒng)的傳輸容量不斷增大,電壓等級不斷增高,傳統(tǒng)的TA由于其傳變原理的限制,在使用中已出現(xiàn)了很多問題。新興的電子式電流互感器有著優(yōu)良的傳變特性,可以較好地代替?zhèn)鹘y(tǒng)型TA。然而,在一些常規(guī)變電站的智能化改造當(dāng)中,出于經(jīng)濟(jì)性的考慮,暫時不更換全部的傳統(tǒng)型TA,只更換其中的一部分。因此,在電網(wǎng)建設(shè)中,輸電線路兩端會存在兩種不同類型的電流互感器,即電磁式電流互感器與電子式電流互感器(Electrical Current Transformer,ETA)混用于線路差動保護(hù)的情況。當(dāng)線路中由于區(qū)外故障或排除故障后重合閘而流入大量的高次諧波與勵磁涌流時,電磁式電流互感器易產(chǎn)生飽和現(xiàn)象,而ETA不會發(fā)生飽和,兩種電流互感器的傳變特性存在較大差異,因此可能引起差動保護(hù)誤動作。本文針對線路差動保護(hù)中電磁式電流互感器(Current Transformer,TA)與混合光電式電流互感器(Hybrid Electro-optical Current Transformer,HETA)混用而引起的差動保護(hù)誤動作問題,研究了電磁式電流互感器和電子式電流互感器的飽和及傳變特性,提出了以B樣條小波變換對電磁式電流互感器二次飽和電流的飽和點進(jìn)行識別,進(jìn)而防止差動保護(hù)誤動作。山西省運城地區(qū)絳縣-東華山段線路差動保護(hù)中一側(cè)應(yīng)用了電磁式電流互感器,另一側(cè)應(yīng)用了電子式電流互感器。電磁式電流互感器在遇到大電流、高次諧波時,很容易產(chǎn)生飽和。尤其在與光電式電流互感器混用的差動保護(hù)線路中,飽和直接影響到保護(hù)的準(zhǔn)確動作。針對目前廣泛使用的基于兩種理論的電磁式電流互感器模型:基于Lucas理論的仿真模型與基于J-A理論的仿真模型,從理論及仿真實驗中分析了兩種理論仿真模型,通過對比其性能選擇了Lucas數(shù)學(xué)模型的電流互感器模型,其特性更加適用于本文仿真實驗。電子式電流互感器比傳統(tǒng)電磁式電流互感器有更優(yōu)良的傳變性能,且不必考慮飽和問題,是一種理想的電流變換裝置。本文利用Matlab分析了電子式電流互感器各部分的特性并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,測試了其傳變電流性能,所搭建模型能較好地體現(xiàn)電子式電流互感器的暫態(tài)特性,較好地還原現(xiàn)場電流互感器的傳變特性。根據(jù)絳縣-東華山現(xiàn)場線路情況,在PSCAD/EMTDC中搭建了其線路模型。使用上述兩種電流互感器,并針對不同的電流互感器搭配情況,設(shè)計了多種故障及斷路器重合閘實驗方案,最大程度地還原現(xiàn)場故障環(huán)境,仿真分析了導(dǎo)致線路差動保護(hù)誤動作的原因為電磁式電流互感器的飽和問題。針對所發(fā)現(xiàn)的問題,本文提出使用B樣條小波變換法對傳統(tǒng)電磁式電流互感器二次飽和電流的飽和點進(jìn)行檢測。小波變換在電力系統(tǒng)應(yīng)用廣泛,在奇異點檢測方面,其有良好的實時性與準(zhǔn)確性。本文使用B樣條小波變換法對飽和點進(jìn)行檢測,確定其突變點位置,配合時差法以判定閉鎖或開放差動保護(hù),可有效防止差動保護(hù)誤動或拒動。
【關(guān)鍵詞】：飽和檢測 電子式電流互感器 線路差動保護(hù) PSCAD/EMTDC B樣條小波變換
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM452;TM773
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題背景和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要內(nèi)容及創(chuàng)新點13-16
• 第二章 電磁式電流互感器飽和特性研究16-34
• 2.1 電磁式電流互感器簡介16-17
• 2.2 電磁式電流互感器飽和特性17-21
• 2.3 基于PSCAD的電磁式電流互感器飽和仿真模型21-27
• 2.3.1 以非線性電路模擬鐵心磁化為基礎(chǔ)的Lucas模型22-23
• 2.3.2 以Jiles-Atherton理論為基礎(chǔ)的J-A模型23-24
• 2.3.3 基于PSCAD的仿真算例分析24-27
• 2.4 影響電流互感器飽和特性的因素分析27-33
• 2.4.1 短路電流穩(wěn)態(tài)分量對飽和的影響28-29
• 2.4.2 衰減直流偏移分量對飽和的影響29-30
• 2.4.3 二次負(fù)載對飽和的影響30
• 2.4.4 鐵心剩磁對飽和的影響30-31
• 2.4.5 鐵心截面積對飽和的影響31-32
• 2.4.6 電流互感器變比對飽和的影響32
• 2.4.7 繞組匝數(shù)對飽和的影響32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 混合式光電電流互感器特性研究34-50
• 3.1 混合式光電電流互感器介紹34-35
• 3.2 混合式光電電流互感器工作原理及其仿真模型35-45
• 3.2.1 羅氏線圈結(jié)構(gòu)及其等效電路36-40
• 3.2.2 積分電路40-41
• 3.2.3 低通濾波電路41-43
• 3.2.4 移相電路43-45
• 3.3 混合式光電電流互感器模型的仿真測試45-48
• 3.3.1 基于Matlab/Simulink對混合式光電電流互感器模型的測試45-46
• 3.3.2 基于PSCAD/EMTDC對混合式光電電流互感器模型的測試46-48
• 3.4 本章小結(jié)48-50
• 第四章 不同電流互感器混用的線路差動保護(hù)動作特性分析50-68
• 4.1 保護(hù)原理概述50-54
• 4.2 變壓器勵磁涌流對線路差動保護(hù)的影響54-58
• 4.3 不同類型電流互感器混用差動保護(hù)誤動作仿真分析58-67
• 4.3.1 基于PSCAD的仿真60-66
• 4.3.2 仿真結(jié)果分析66-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第五章 電磁式電流互感器飽和區(qū)間檢測68-82
• 5.1 基于小波變換的飽和識別原理68-71
• 5.2 B樣條小波基本性質(zhì)及其構(gòu)造71-77
• 5.3 基于Matlab/PSCAD在各種故障情況下的飽和檢測仿真分析77-81
• 5.3.1 區(qū)外故障時電流波形分析77-78
• 5.3.2 斷路器重合閘時電流波形分析78-79
• 5.3.3 區(qū)內(nèi)故障時電流波形分析79-80
• 5.3.4 仿真結(jié)果分析80-81
• 5.4 本章小結(jié)81-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 全文總結(jié)82-83
• 6.2 課題展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-90
• 攻讀學(xué)位期間取得的成果90

【相似文獻(xiàn)】

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