變壓器開題報告

變壓器開題報告

1、國內(nèi)外對變壓器差動愛護的討論現(xiàn)狀

變壓器常有的愛護有過電流愛護、電流速斷愛護、瓦斯愛護等。但他們有一些缺乏之處，過電流愛護動作時限比擬長，切除故障不快速;電流速斷愛護由于“死區(qū)”的影響使愛護范圍受到限制;瓦斯愛護只反映變壓器的內(nèi)部故障，但不反映外部故障。而變壓器差動愛護就是為了解決這問題的。

差動愛護分為縱差動愛護和橫差動愛護，縱差動愛護用于單回路，橫差動愛護用于雙回路。變壓器差動愛護是縱差愛護。變壓器差動愛護是依據(jù)基爾霍夫定律產(chǎn)生的，愛護原理簡潔，易實現(xiàn)，是變壓器的主愛護之一。一般容量在6.3mva以上應(yīng)裝設(shè)縱差動愛護，差動愛護是利用故障時產(chǎn)生的不平衡電流來動作，愛護靈敏度很高，動作快速。經(jīng)過很多人的討論，變壓器差動愛護已經(jīng)得到很好的進展，愛護的正確動作率有了很大的提高。

由于變壓器自身的緣由、互感器的誤差、愛護裝置等方面的因素，造成變壓器不平衡電流，它是引起差動愛護誤動作的一個重要緣由。為了解決這個問題，現(xiàn)在的差動愛護裝置都采納比率動作曲線，傳統(tǒng)的基于ct變壓器比率制動曲線，由于ct飽和等因素，斜率一般都較大，曲線較高，改用ect后，由于ect不飽和且具有良好的線性，因此比率制動作曲線不需要制定太高，甚至可以指定成水平線。

另外，勵磁涌流也是在討論變壓器差動愛護是不行避開的問題，這個問題通過加勵磁涌流閉鎖來消退，經(jīng)過大量討論，現(xiàn)在主要閉鎖原理有以下幾種：

二次諧波閉鎖原理，利用勵磁涌流時存在大量的二次諧波，而非勵磁涌流時二次諧波很小的原理，形成了二次諧波閉鎖，在實際中使用最多的方法之一。但是，隨著電力系統(tǒng)的進展，這種方法消失了越來越大的問題，突出的表現(xiàn)就是由于電力系統(tǒng)各種電容的影響，變壓器內(nèi)部故障下二次諧波含量可能變得很高，但在勵磁涌流時二次諧波又可能變得很低(當變壓器飽和磁通較低時)，所以這種方法需要進一步改良。

連續(xù)角原理和波形對稱原理，是觀看勵磁涌流波形，發(fā)覺涌流存在很小波變化方法。此方法解決了傅里葉算法不能完全提出暫態(tài)信號的特征的”缺點，適合于電力系統(tǒng)的暫態(tài)分析。由于需要較高的采樣率，裝置的硬件本錢變高，同時，電力系統(tǒng)正常狀況下也存在高次諧波可能影響推斷，所以此方法也需要進展完善。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法以及模糊掌握理論等識別方法是比擬新興的方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法過程比擬繁瑣，需要大量的數(shù)據(jù)，但它充分發(fā)揮了人腦計算力量強、自學(xué)力量強、容錯性、自適應(yīng)性等優(yōu)點，

是討論和進展的一個重要方向。模糊掌握理論是將多個輸入量及相關(guān)的愛護判據(jù)賜予不同的置信度，通過模糊理論得到最終的跳閘決策，提高了推斷的精確性。連續(xù)角原理是一種清楚、直觀、抗過勵磁力量強的方法，但需配置相應(yīng)的a/d芯片級cpu，提高了硬件本錢，同時觀擦波形可以發(fā)覺勵磁涌流還存在非對稱性，因此形成波形對稱原理。它比連續(xù)角原理更易實現(xiàn)，但在對稱涌流時無法判別，因此，這兩種方法都需要大量試驗來確定，實現(xiàn)比擬簡單。差有功法、磁通判別法及基于變壓器模型的判別法，利用了電流信號和電壓信號，比只使用電流信號更有優(yōu)勢。差有功功率的理論根底是：變壓器故障時主要增加有功功率，而其他狀況下主要增加無功功率。磁通判別法的理論根底是：非內(nèi)部故障時，變壓器運行在正常的磁化曲線上;而故障時偏離磁化曲線運行?；谧儔浩髂Ｐ偷呐袆e方法是依據(jù)變壓器模型得出的變壓器恒等式，在故障時恒等式關(guān)系不成立，而判別故障與否，可利用電流、電壓信號計算出變壓器的漏感、電阻以及勵磁阻抗，利用他們的變化與否推斷是否涌流，這三種方法都是從物理機理動身，原理簡潔，精確性高，但受多方面因素影響，整定較困難，還有待進一步討論。

目前，針對電力變壓器勵磁涌流的判別，國內(nèi)外學(xué)者提出了很多新原理和新方法，但這些方法都由缺乏之處且還處在試驗階段，需要進一步驗證才能采納。實際中最多的還是二次諧波檢測，這種檢測方法會在變壓器空載合閘時消失差動愛護動作或是在發(fā)生內(nèi)部故障時消失愛護拒動的狀況。因此，需要進一步探究快速、精確的區(qū)分變壓器勵磁涌流和內(nèi)部故障電流的新方法，提高變壓器差動愛護的性能。

國外早在1941年就有和應(yīng)涌流現(xiàn)象的報導(dǎo)。當時在查找變壓器差動愛護誤動緣由過程中，發(fā)覺較大暫態(tài)鼓勵電流不僅消失在剛合閘的變壓器中，也消失在已并網(wǎng)運行的變壓器中。通過現(xiàn)場波形記錄、試驗測試和電流表達式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)對合應(yīng)涌流現(xiàn)象進展了深入的分析，并爭論了和應(yīng)涌流對變壓器差動愛護及過電流愛護的影響。saied通過數(shù)值仿真一臺變壓器空投充電，另外一臺空載、負荷或有并聯(lián)電容器的變壓器正在并聯(lián)運行時，兩臺變壓器的電流、磁鏈和公共連接點的電壓變化，對影響和應(yīng)涌流的局部因素進展分析。bronzeadohs等通過仿真分析并聯(lián)和串聯(lián)變壓器兩種系統(tǒng)構(gòu)造形式，指出空投一臺變壓器時，勵磁涌流在系統(tǒng)與變壓器間產(chǎn)生了一種暫態(tài)和應(yīng)作用，不僅使空投變壓器的勵磁涌流的幅值和持續(xù)時間發(fā)生變化，而且在運行變壓器中將產(chǎn)生和應(yīng)涌流，結(jié)果導(dǎo)致運行變壓器差動愛護誤動和長時間的諧波過電壓。隨著變壓器線圈中的電阻值減小，和應(yīng)涌流現(xiàn)象將增多。王懷智等通過對220kv系統(tǒng)中兩臺主變的空投試驗再次說明白和應(yīng)涌流的存在，并指出了它對變壓器差動愛護的影響。試驗記錄說明采納二次諧波“或”門制動可防止和應(yīng)涌流導(dǎo)致差動愛護誤動。

2討論的背景、目的及意義電力變壓器是發(fā)電廠和變電站中的主要電氣設(shè)備，它的安全運行與否直接關(guān)系到系統(tǒng)能否穩(wěn)定正常地工作。隨著電力容量及電壓等級的增加，變壓器造價越來越昂貴，假如因故障遭到破壞，其檢修度大，檢修時間長，經(jīng)濟損失沉重。因此要有一個安全、牢靠、靈敏的變壓器愛護方案，這始終是國內(nèi)外電力系統(tǒng)學(xué)者們討論的熱點。變壓器差動愛護的關(guān)鍵問題是如何鑒別勵磁涌流和內(nèi)部故障，國內(nèi)外很多專家和學(xué)者對此進展了大量的討論，也取得了許多有益的成果。

近些年來，在操作過程中引起的屢次變壓器差動愛護誤動狀況引起廣泛留意。2023年11月7日華能井岡山電廠發(fā)生一起機組非規(guī)劃停運故障，在合#2主變出口斷路器的過程中，#2主變差動愛護動作導(dǎo)致#1發(fā)電機與系統(tǒng)解列停運，后查明是由于和應(yīng)涌流導(dǎo)致變壓器差動愛護誤動引起的。目前由于電網(wǎng)分層分區(qū)級大容量變壓器的逐步投運，局部電網(wǎng)構(gòu)造發(fā)生了根本性的變化，電力系統(tǒng)中和應(yīng)涌流引起變壓器差動愛護誤動的事故不斷增加，因此和應(yīng)涌流問題引起人們的關(guān)注。

和應(yīng)涌流與合閘勵磁涌流特征不完全一樣，運行變壓器本身沒有故障，方向與空投變壓器相反，和應(yīng)涌流的峰值是先增大后減小，峰值消失的時刻與相鄰變壓器交相照應(yīng)，并且誤動發(fā)

生在相鄰變壓器空投完成一段時間后，持續(xù)很長時間都不衰減，易導(dǎo)致電流互感器暫態(tài)飽和，誤動緣由更具有隱藏性。前人的討論工作針對空載合閘或外部故障切除后電壓恢復(fù)時變壓器本身勵磁涌流的產(chǎn)生氣理、波形特征與變化特點進展的，而對并聯(lián)或串聯(lián)運行中變壓器的和應(yīng)涌流對變壓器差動愛護的影響分析并不多。因此有必要對和應(yīng)涌流的產(chǎn)生氣理和特點進展深入討論，提醒其本質(zhì)，進而提出可行的措施，消退隱患，提高供電牢靠性。

綜述資料

變壓器愛護的進展歷史，1931年recordray提出出比率差動的變壓器愛護標志著差動愛護為變壓器主愛護時代的到來，1941年，cdhayward首次提出了利用諧波制動的差動愛護，1958年，r.l.sharp和w.e.glassburn提出了利用二次諧波鑒別變壓器勵磁涌流的方法，并在模擬式愛護中加以實現(xiàn)，同時還提出差動加速的方案，以差動加速、比率差動、二次諧波制動來構(gòu)成整個諧波制動式愛護的主體，連續(xù)至今。微機變壓器愛護的討論開頭于60年月末70年月初。1969年，rockerfeller首次提出數(shù)字式變壓器愛護的概念，揭開了數(shù)字式變壓器愛護討論的序幕，之后o.p.malik和degens討論了變壓器愛護的數(shù)字處理和數(shù)字濾波分析;1972年，skyes發(fā)表了計算機變壓器諧波制動方案，使得微機變壓器愛護的進展向前邁進。近年來，消失了數(shù)字信號處理器dsp，不僅提高了微機愛護數(shù)據(jù)采樣與計算的速度和精度，甚至轉(zhuǎn)變了微機愛護裝置的設(shè)計方案，在愛護裝置中實現(xiàn)簡單的算法。

電力變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的電氣主設(shè)備之一，作為電能的傳輸樞紐。大型變壓器構(gòu)造簡單、造價昂貴，一旦發(fā)生故障損壞，修理工作難度大，經(jīng)濟上損失重大。近年來，隨著電力系統(tǒng)的進展，電壓等級的上升，大容量變壓器的應(yīng)用不斷增多。大容量變壓器采納糾結(jié)式繞組，易于產(chǎn)生匝間短路，因此，故障率相對較高。為了保障變壓器安全、牢靠地運行，電力工不斷深入分析其運行特性，討論新原理與方法，提高變壓器愛護的性能。針對差動愛護中的勵磁涌流問題，國內(nèi)外積極討論各種方法予以解決，例如,二次諧波制動、連續(xù)角、電壓制動、磁通特性原理和等值電路法等。還有一些新興學(xué)科和方法運用到變壓器的愛護中進展討論。隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進展，高性能的微處理器芯片的不斷產(chǎn)生，微機變壓器愛護裝置的性能不斷得到改善，整個微機愛護系統(tǒng)正向集成化，人工智能化，網(wǎng)絡(luò)化，愛護、掌握、測量、數(shù)據(jù)通信一體化，標準化方向進展。

3論文的主要討論內(nèi)容

1對變壓器差動愛護的根本原理進展闡述，分析了可能引起差動愛護繼電器誤動作的緣由，并簡潔介紹了一些防范措施。

2對變壓器勵磁涌流的產(chǎn)生氣理及其性質(zhì)進展分析和討論，綜述了變壓器差動愛護的現(xiàn)