【摘要】：隨著電力建設(shè)的快速推進(jìn)，電網(wǎng)規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，暫態(tài)過程也變得更加復(fù)雜多樣，對(duì)電流互感器（TA）的暫態(tài)性能形成了更大的考驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)事故分析表明，暫態(tài)過程引起的電流互感器鐵心飽和是導(dǎo)致電流差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的一個(gè)重要原因。而差動(dòng)保護(hù)通常作為電力設(shè)備的主保護(hù)，其誤動(dòng)會(huì)對(duì)設(shè)備本身的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成非常嚴(yán)重的危害。因此，開展電流互感器暫態(tài)飽和特性及差動(dòng)保護(hù)應(yīng)對(duì)策略的研究，對(duì)保證電網(wǎng)的運(yùn)行安全，提高供電可靠性具有非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 電流互感器暫態(tài)飽和特性復(fù)雜，受諸多非線性因素的影響。數(shù)字仿真和動(dòng)模試驗(yàn)是進(jìn)行TA暫態(tài)飽和特性研究的基本方法和手段。論文根據(jù)TA飽和機(jī)理，，對(duì)幾種典型電流互感器的仿真建模方法進(jìn)行了對(duì)比分析，論證了采用基于J-A理論的TA仿真模型的合理性。根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)等值的原理，提出了一種基于磁鏈等效原則的電流互感器物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臉?gòu)建方法，可將實(shí)際電流互感器直接用于動(dòng)模試驗(yàn)研究。論文介紹了該物理模型的具體實(shí)現(xiàn)方法以及動(dòng)模試驗(yàn)結(jié)果。 電流互感器暫態(tài)飽和是導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因之一。論文分析了TA鐵芯進(jìn)入飽和之后，二次電流波形的變化特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，歸類闡述了目前常用的差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和算法，如諧波制動(dòng)法、時(shí)差法、附加制動(dòng)區(qū)法、電流極性比較法以及采樣值差動(dòng)法等的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，為差動(dòng)保護(hù)抗TA飽和性能的評(píng)估提供參考。 在上述研究工作的基礎(chǔ)上，針對(duì)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)變壓器空合時(shí)，發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)和線路差動(dòng)保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)的事故實(shí)例，分析了變壓器涌流引發(fā)TA飽和，進(jìn)而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因，提出了在發(fā)電機(jī)和線路差動(dòng)保護(hù)中，加強(qiáng)抗TA飽和措施的必要性和可采取的應(yīng)對(duì)策略。針對(duì)目前常用的諧波制動(dòng)方法可能導(dǎo)致區(qū)內(nèi)故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作延時(shí)問題，提出了一種基于小矢量的差動(dòng)保護(hù)新方法，并進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。文中介紹了該方法的基本原理、實(shí)現(xiàn)方法和試驗(yàn)結(jié)果。 論文最后，對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)下一步工作進(jìn)行了展望。
[Abstract]:With the rapid development of power construction, the scale of power network is getting larger and larger, the structure is more and more complex, and the transient process is becoming more complex and diverse, which will test the transient performance of current transformer (TA). Field accident analysis shows that the core saturation of current transformer caused by transient process is an important reason for the maloperation of current differential protection. The differential protection is usually used as the main protection of the power equipment, and its misoperation will cause serious harm to the safety of the equipment itself and the stable operation of the system. Therefore, it is of great theoretical and practical significance to study the transient saturation characteristics of current transformers and the corresponding strategies of differential protection in order to ensure the safety of power network operation and improve the reliability of power supply. The transient saturation characteristics of current transformers are complex and affected by many nonlinear factors. Digital simulation and dynamic simulation test are the basic methods and means to study the transient saturation characteristics of TA. According to TA saturation mechanism, several typical current transformer simulation modeling methods are compared and analyzed, and the rationality of TA simulation model based on J-A theory is demonstrated. According to the principle of magnetodynamic potential equivalence, a method of constructing the physical test model of current transformer based on the principle of magnetic chain equivalence is proposed, which can be directly used in the dynamic model test research of the actual current transformer. The realization method of the physical model and the result of dynamic model test are introduced in this paper. Transient saturation of current transformer is one of the main causes of maloperation of differential protection. The characteristics of the secondary current waveform after the TA core is saturated are analyzed in this paper. On this basis, the basic principles and implementation methods of current differential protection anti-TA saturation algorithms, such as harmonic braking method, moveout method, additional braking zone method, current polarity comparison method and sampled-value differential method, are classified and expounded. It provides a reference for the evaluation of TA saturation resistance of differential protection. Based on the above research work, the TA saturation caused by transformer inrush current is analyzed in view of the maloperation of generator differential protection and line differential protection when the transformer is empty. The main causes of maloperation of differential protection are brought forward. The necessity of strengthening anti-TA saturation measures in differential protection of generator and line and the countermeasures to be taken are put forward. A new differential protection method based on small vectors is proposed to solve the delay problem of differential protection when the current harmonic braking method may lead to the fault in the region. The basic principle, realization method and test results of this method are introduced in this paper. At the end of the paper, the paper summarizes the work of the paper, and looks forward to the next work.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM452

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本文編號(hào)：2174847