基于正序有功功率的变压器纵差保护的研究
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摘要
本文就现有的电力变压器主保护原理，特别是各种励磁涌流判据，进行了较深入的分析，指出了存在的问题，并提出了新的基于正序功率的变压器纵差保护原理。文中首先对电力变压器保护原理的现状和发展情况进行了介绍和总结。紧接着在对励磁涌流产生机理进行详细分析的基础上，提出了基于能量守恒定律的新的保护原理，并对其理论基础和可行性进行了充分的论证。最后分析了该保护原理的动作行为，并以数字仿真的方法加以验证。
研究结果表明，基于正序功率的变压器纵差保护原理相对于传统的电流纵差保护原理在励磁涌流判别方面有着很大的优势，而且在增加简单的辅助判据后，完全可以作为独立的变压器主保护使用。在提倡电气主设备主保护双重化的今天，有较高的理论研究价值和实际推广价值。
Existing principles of transformers main protection, especially in criterions of magnetizing rush current, are analyzed deeply in this paper. The author points out questions in existence, and describes a new method based on the sum of positive sequence active power flowing into transformers from each terminal. Firstly, the developing foreground and actuality of power transformer main protection principle are summarized and introduced in detail. Secondly, on the basis of mechanism of the magnetizing rush current, the new protection principle based conversation of energy is pointed out, and its feasibility also is proved in detail. At last, to check the performance of this method, theoretic analysis and digital simulation are adopted.
It is confirmed that compared with conventional current differential protection, positive sequence active power differential protection principle is being predominant in distinguishing magnetizing rush current from fault current. Moreover, after adding simple assistant criterions, it can be carried out as independence main protection. Today, it is advocated that two series different main protection principle of main electric equipment may be apply at simultaneity. So it's worth popularizing.
研究结果表明，基于正序功率的变压器纵差保护原理相对于传统的电流纵差保护原理在励磁涌流判别方面有着很大的优势，而且在增加简单的辅助判据后，完全可以作为独立的变压器主保护使用。在提倡电气主设备主保护双重化的今天，有较高的理论研究价值和实际推广价值。
Existing principles of transformers main protection, especially in criterions of magnetizing rush current, are analyzed deeply in this paper. The author points out questions in existence, and describes a new method based on the sum of positive sequence active power flowing into transformers from each terminal. Firstly, the developing foreground and actuality of power transformer main protection principle are summarized and introduced in detail. Secondly, on the basis of mechanism of the magnetizing rush current, the new protection principle based conversation of energy is pointed out, and its feasibility also is proved in detail. At last, to check the performance of this method, theoretic analysis and digital simulation are adopted.
It is confirmed that compared with conventional current differential protection, positive sequence active power differential protection principle is being predominant in distinguishing magnetizing rush current from fault current. Moreover, after adding simple assistant criterions, it can be carried out as independence main protection. Today, it is advocated that two series different main protection principle of main electric equipment may be apply at simultaneity. So it's worth popularizing.
引文
[1]王维俭，刘俊宏．大型发电机变压器继电保护的现状与发展，电力系统自动化，1997．6
[2]王维俭．主设备保护的几个理论和运行问题，电力系统自动化，1999．6
[3]黄益庄，王国兴，张传利等．变压器励磁涌流判别方法的现状与发展，中国电力，1998．10
[4]周泽晰，邱宇峰．从动模试验情况看微机型发电机变压器保护的现状及存在的问题．继电器．2000．7
[5]胡玉峰，陈德树等．微机变压器保护中几种谐波制动比计算的比较．继电器．2000．7
[6]董洁，于莉萍等．变压器差动保护涌流制动原理的研究．电力系统自动化．1997．12
[7]杨莉，尚勇等．基于模糊推理和模糊数学的变压器综合故障诊断模型．中国电机工程学报．2000．7
[8]潘荣贞，郁惟镛等．运用模糊神经网络来区分变压器励磁涌流和内部故障．继电器．2001．12
[9]梁国坚，梁冠安．用模糊度贴近度法识别变压器的故障电流和励磁涌流．变压器．1998．2
[10]聂一雄等．人工智能与模糊控制在电力系统继电保护应用的研究现状．继电器．2000．5
[11]王昕，朱成柱．模糊理论在识别变压器励磁涌流中的探讨．继电器．2000．8
[12]焦邵华等．用小波理论区分变压器的励磁涌流和短路电流的新原理．中国电机工程学报．1999．7
[13]黄群古，周有庆．基于小波变换的微机保护数字滤波器．中国电机工程学报．1998．6
[14]周鹗．《电机学》．水利电力出版社．1995年
[15]Kuniaki Yabe. Power Differential Method for Discriminating between Fault and Magnetizing Inrush Current in Transformers.IEEE Transactions on Power Delivery Vol. 12, No. 3, July 1997.
[16]陈世坤，《电机设计》，机械工业出版社，1990年
[17]沈阳变压器厂．《变压器试验》．机械工业出版社．1987年
[18]【苏】C．B．瓦修京斯基．《变压器的理论与计算》机械工业出版社．1983年
[19]邱关源．《电路》．高等教育出版社．1989年
[20]李光琦．《电力系统暂态分析》．水利电力出版社．1995年
[21]王维俭，侯炳蕴．《大型机组继电保护理论基础》．水利电力出版社．1982年
[22]张传利，黄益庄，王国兴，变压器微机保护新算法的研究及其应用．继电器．1999．3
[23]陈德树．《计算机继电保护原理与技术》．水利电力出版社，1992年
[24]SINTEF energy research (SEfAH).《ATPDraw for Windows 3.1x/95/NT Version 1.0》.1998
[25]程卫国，冯峰，王雪梅等．《MATLAB5．3精要编程及高级应用》．机械工业出版社．2000年
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