本文關(guān)鍵詞：直流偏磁對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的影響及抑制　出處：《東北電力大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 直流偏磁 勵(lì)磁電流 諧波 差動(dòng)保護(hù) 抑制措施

【摘要】：直流偏磁是指在變壓器勵(lì)磁電流中出現(xiàn)了直流分量的現(xiàn)象,是變壓器的一種非正常運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)直流量進(jìn)入變壓器之后，會(huì)使變壓器鐵心半周飽和,在勵(lì)磁電流中產(chǎn)生大量諧波,導(dǎo)致變壓器損耗增加、溫升，從而引發(fā)變壓器局部過熱、噪聲增大、振動(dòng)加劇，系統(tǒng)電壓下降，繼電保護(hù)誤動(dòng)作等一系列現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行。 在直流偏磁問題的研究上，國內(nèi)外學(xué)者主要側(cè)重于直流量大小的計(jì)算及抑制措施改進(jìn)方面，對(duì)變壓器保護(hù)影響方面的研究還比較欠缺。因此本文首先闡述了直流偏磁產(chǎn)生的機(jī)理，同時(shí)對(duì)不同直流偏磁條件下，變壓器磁鏈、勵(lì)磁電流和諧波的變化情況進(jìn)行了理論分析，并研究了諧波的變化情況給變壓器差動(dòng)保護(hù)帶來的影響。 基于以上的理論研究，本文利用PSCAD/EMTDC搭建了具體的仿真模型，分別仿真了不同的直流偏磁情況下，變壓器正常運(yùn)行、勵(lì)磁涌流以及各種內(nèi)部故障時(shí)勵(lì)磁電流和諧波的變化情況，并利用Matlab對(duì)PSCAD中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行了編程處理，得出了變壓器保護(hù)的動(dòng)作情況，，對(duì)比分析可知直流偏磁會(huì)使變壓器差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)。 目前，解決變壓器差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)問題的途徑主要有兩種：一是減小變壓器中性點(diǎn)直流量；二是在原來保護(hù)的基礎(chǔ)上改進(jìn)保護(hù)算法。國內(nèi)外研究表明，減小直流量的三種措施在經(jīng)濟(jì)性和安全性方面各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際電網(wǎng)中投入運(yùn)行的很少。因此，本文采用途徑二解決由直流偏磁引起的變壓器拒動(dòng)問題。通過大量仿真研究發(fā)現(xiàn)直流偏磁下發(fā)生內(nèi)部故障并且差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，變壓器中的差流有其獨(dú)特的諧波特性，所以本文據(jù)此提出了一種新的保護(hù)算法。通過驗(yàn)證分析，此方法簡單、可靠、易行，并且不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成額外的危害。
[Abstract]:DC bias is the phenomenon of DC component in the excitation current of transformer. It is a kind of abnormal operation state of transformer. When the direct current enters the transformer, it will make the transformer core half cycle saturated. A large number of harmonics are produced in the excitation current, which leads to the increase of transformer loss and temperature rise, which leads to a series of phenomena, such as transformer local overheating, increased noise, intensified vibration, system voltage drop, relay protection misoperation and so on. It is a serious threat to the safe operation of power grid. In the research of DC bias, domestic and foreign scholars mainly focus on the calculation of the direct flow and the improvement of the suppression measures. The research on the influence of transformer protection is still lacking. Therefore, this paper first describes the mechanism of DC bias magnetic field, and at the same time, the transformer flux chain under different DC bias conditions. The variation of excitation current and harmonic is analyzed theoretically, and the influence of harmonic variation on transformer differential protection is studied. Based on the above theoretical research, this paper uses PSCAD/EMTDC to build a specific simulation model, respectively, under different DC bias conditions, the normal operation of the transformer. The variation of excitation current and harmonics in inrush current and various internal faults is analyzed. The data derived from PSCAD are programmed by Matlab, and the operation of transformer protection is obtained. The contrast analysis shows that DC bias will cause transformer differential protection to refuse operation. At present, there are two main ways to solve the problem of transformer differential protection rejection: one is to reduce the direct flow of transformer neutral point; The other is to improve the protection algorithm on the basis of the original protection. Domestic and foreign studies show that the three measures to reduce the direct current have their own advantages and disadvantages in economic and security aspects, and few of them are put into operation in the actual power grid. In this paper, path two is adopted to solve the problem of transformer failure caused by DC bias. Through a large number of simulation studies, it is found that the internal fault occurs under DC bias and the differential protection fails to operate. The differential current in transformer has its unique harmonic characteristics, so a new protection algorithm is proposed in this paper. It is proved that this method is simple, reliable and easy to carry out, and will not cause additional harm to the power network.
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TM772

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本文編號(hào)：1397904