基于CT饱和间断角原理制动的变压器差动保护研究.pdf

维普资讯 第l8卷 华 中 电力 2005年第1期 基于CT饱和间断角原理制动的 变压器差动保护研究 汤卫 东 f华 中电力调度交易中心蠲度处 ．湖北 武汉 430077) 摘要 ：在分析传统的变压器差动保护 中二次谐波和间断角制动原理的基础上，针对性地提 出了基于CT饱和的间断 角原理说 明了新原理的可行性。用大量的动模数据进行 了仿真分析，给出了基于CT饱和的间断角制动原理和二次谐 波制动原理的仿真比较 ．以验证新原理的可靠性和优越性。 关键词 ：变压器保护 ；二次谐波制动 ；CT饱和 ；间断角 ；基 于 CT饱和 的间断角原理 中图分类号：TM77l 文献标识码：B 文章编号：1006—6519(2005)01—0017—04 StudyofTransformerDifferentialProtectionBaseonCTSaturation DeadAngleRestrain TANG W ei·dong 作，这对于超高压系统中的变压器是十分不利的。 l 传统的二次谐波和间断角制动原理的不足 间断角原理使我 国学者王祖光先生首先提出 二次谐波制动可 以说是利用变压器励磁涌流 来的，这是一种完全不同于二次谐波制动原理的一 波形的前半波和后半波不对称．因而有丰富的二次 种方法 。但是间断角原理在微机上实现还有几个问 谐波这一波形特征来鉴别励磁涌流的 现在一般可 题要解决： 以认为这种方法在原理上有 以下不足之处 (1)多大的采样率才能准确地测量到间断角的 f1)变压器 内部故障时的谐波成分比以前增加 大小 。 了。随着现代 电力系统的发展，为了提高电力系统 (21多高的采样精度才能正确地判断电流进入 的稳定性，在电力系统中增加了无功补偿装置，同时 了 “间断”范围 超高压远距离输 电系统也越来越多的建成和运行， (3)如何解决 由于CT传变引起的涌流间断角 超长输 电线路的分布式电容已经不能忽略不计了， 的变形问题 。 这些手段都大大地增加 了电力系统中谐波分量 。谐 本文就是在研究 CT饱和情况下间断角消失 波分量的增加带来 了一系列 问题，对于变压器差动 后的遗留特征提出CT饱和下的间断角原理的。 保护来说这是极为不利的，因为变压器现行的差动 2 基于 CT饱和 间断角原理 的提出 保护 中励磁涌流的鉴别是利用励磁涌流时电流 中 的二次谐波分量的百分 比含量是否大于整定值f我 理想情况下的故障电流波形和励磁涌流波形 国是 l5％1来判断的 (带 CT饱和)，如图 l和图 2所示 。可 以看到CT饱 (21变压器励磁涌流时的二次谐波分量减少 了。 和后励磁涌流的间断角虽然消失了，但是却留下了 现代变压器的硅钢材料的改进使得变压器在励磁涌 明显的特征，原来的间断角处的波形十分平坦，完全 流时的谐波分量减少 了，学者们相应的提出了变压 不同于故障电流的波形 器差动保护采用或门闭锁方式，也就是说，在变压器 基于这一点，从理论上分析励磁涌流的波形的局 的三相 中只要有一相电流的二次谐波含量大于整定 部特征。将励磁涌流波形一个周波提出