基于圆坐标表征法的换流变压器励磁涌流辨识研究

1

作者 龙启 杨旭 +5 位作者 薛淑鹏 黎卫国 彭翔 杨光辉 段雄英 廖敏夫 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第9期118-129,共12页

针对特高压直流系统换流变产生的励磁涌流导致的差动保护误动作问题,现阶段仍未能完全解决。详细分析了换流变励磁涌流工况下传统差动保护的适应性问题,并提出了一种基于圆坐标表征图像对故障电流和励磁涌流进行判别的方法。首先,在Simu... 针对特高压直流系统换流变产生的励磁涌流导致的差动保护误动作问题,现阶段仍未能完全解决。详细分析了换流变励磁涌流工况下传统差动保护的适应性问题,并提出了一种基于圆坐标表征图像对故障电流和励磁涌流进行判别的方法。首先,在Simulink仿真平台上建立变压器内部故障与励磁涌流系统仿真模型,从而获得大量的三相差流仿真数据。其次,引入了圆坐标表征变换,将原始及平移后的三相差流作为动点的二维坐标,发现在不同工况下双差动电流形成的动点轨迹图像有显著差异,进而将仿真数据变换为轨迹图像样本集。最后,通过比较6种常见的机器学习算法对轨迹图像样本集的分类性能,采用具有最佳综合性能的VGG16网络模型,对仿真、实验及现场录波等数据得到的电流轨迹图像进行识别分类,实现故障和涌流辨识。结果表明,所提方法的辨识准确率高,避免了传统差动保护误动作的问题;且在不同工况下均有良好的适应性,降低了保护方案的复杂程度。 展开更多

关键词 换流变差动保护 二次谐波制动 保护闭锁 励磁涌流 圆坐标表征法 VGG16

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采用数学形态学防止变压器差动保护误动的新方法 被引量：21

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作者 郑涛 刘万顺 +1 位作者 刘建飞 肖仕武 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第20期6-11,共6页

为有效地防止变压器区外故障TA饱和引起的差动保护误动,该文提出了一种基于数学形态梯度实现TA饱和检测的新方法。与传统的“时差法”不同,该方法仅需要对故障发生时刻进行检测,不需要对差流出现时刻准确定位,通过对故障后的一小段差流... 为有效地防止变压器区外故障TA饱和引起的差动保护误动,该文提出了一种基于数学形态梯度实现TA饱和检测的新方法。与传统的“时差法”不同,该方法仅需要对故障发生时刻进行检测,不需要对差流出现时刻准确定位,通过对故障后的一小段差流波形进行适当变换,构造出新的电流波形,然后利用数学形态梯度进行处理,提取出电流波形特征,从而实现在TA严重饱和的情况下,对差动保护区内外故障的准确识别。新方法计算简单,快速可靠,EMTP仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 数学形态学 差动保护 变压器保护 TA饱和 时差法

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异步法电流互感器饱和判别新原理及其应用 被引量：35

3

作者 沈全荣 严伟 +1 位作者 梁乾兵 郑玉平 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2005年第16期84-86,共3页

介绍了异步法电流互感器(TA)饱和判别新原理,结合现场录波分析表明:在机组内部故障时,制动电流工频变化量和差电流工频变化量同步出现,而外部故障TA饱和时两者异步先后出现。差动保护与此判据结合,可以明确区分TA饱和与内部故障。

关键词 电流互感器 饱和 异步法 工频变化量 比率差动 判别原理

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基于二次电流下降的电流互感器饱和判别方法 被引量：18

4

作者 陈丽艳 何奔腾 +1 位作者 钱国明 陈福锋 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第14期59-63,共5页

基于电流互感器饱和后二次电流突然下降的特点,提出了一种新的电流互感器饱和判别方法——电流下降法。EMTP仿真结果表明,区外故障时该方法能可靠闭锁电流差动保护,区内故障时则能快速开放差动保护,且解决了电流互感器饱和情况下同名相... 基于电流互感器饱和后二次电流突然下降的特点,提出了一种新的电流互感器饱和判别方法——电流下降法。EMTP仿真结果表明,区外故障时该方法能可靠闭锁电流差动保护,区内故障时则能快速开放差动保护,且解决了电流互感器饱和情况下同名相转换性故障差动保护的开放问题。该方法性能优越,特征清晰,判据逻辑简单。 展开更多

关键词 电流互感器 饱和判别 电流下降法 瞬时值差动

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变压器外部故障切除后差动保护误动原因及防止对策 被引量：15

5

作者 谷君 郑涛 +1 位作者 黄少锋 王增平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第16期49-55,共7页

针对近年来相继出现的变压器差动保护在外部故障切除后发生误动的现象,研究了电流互感器(current transformer,CT)饱和以及Y/Δ接线变压器补偿方式对差动保护的影响。通过理论分析与仿真研究发现,变压器外部故障切除后CT发生局部暂态饱... 针对近年来相继出现的变压器差动保护在外部故障切除后发生误动的现象,研究了电流互感器(current transformer,CT)饱和以及Y/Δ接线变压器补偿方式对差动保护的影响。通过理论分析与仿真研究发现,变压器外部故障切除后CT发生局部暂态饱和时,由于只传变工频周期分量,误差很小,不足以引起差动保护误动。如果变压器一侧CT发生超饱和,而另一侧CT能正确传变时,由于两侧CT传变特性不一致可能引起差动保护误动;另外变压器Y侧电流的相位补偿也容易引起差动保护误动。通过对保护误动时的动作轨迹的分析,提出利用分区延时法以防止差动保护误动。通过大量的仿真实验,证明该方法既能保证差动保护在内部故障时的速动性,也能保证在外部故障切除后不误动。 展开更多

关键词 变压器差动保护 外部故障 CT超饱和 相位补偿 延时法

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云广特高压直流差动保护误动原因分析 被引量：9

6

作者 谢惠藩 杨光源 +2 位作者 彭光强 陈晓鹏 王海军 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期130-135,共6页

分析了"9.12"云广特高压直流换相失败并导致极1直流差动保护误动事故,包括换相失败现象、换相失败详细过程、换相等值电路、高低压侧直流电流及其差流和极1直流差动保护误动原因。换相失败过程中极1高、低压直流电流互感器暂... 分析了"9.12"云广特高压直流换相失败并导致极1直流差动保护误动事故,包括换相失败现象、换相失败详细过程、换相等值电路、高低压侧直流电流及其差流和极1直流差动保护误动原因。换相失败过程中极1高、低压直流电流互感器暂态特性不一致,使高、低压侧直流电流测量值差值增大并满足直流差动保护动作判据,最终导致直流差动保护误动。 展开更多

关键词 特高压直流 换相失败 直流差动保护 直流差流 电流互感器暂态特性

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直流偏磁对变压器保护的影响及直流偏磁保护改进 被引量：15

7

作者 张晓宇 郑超 +2 位作者 莫品豪 顾乔根 孙仲民 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期148-154,共7页

随着高压直流输电工程的建设,直流系统对周边电力设备的影响逐步受到关注。当直流系统单极大地运行或直流控制系统出现异常时,可能产生较大的直流电流注入相邻变压器。此时变压器可能产生直流偏磁。文中通过对变压器几种磁饱和特性的对... 随着高压直流输电工程的建设,直流系统对周边电力设备的影响逐步受到关注。当直流系统单极大地运行或直流控制系统出现异常时,可能产生较大的直流电流注入相邻变压器。此时变压器可能产生直流偏磁。文中通过对变压器几种磁饱和特性的对比指出了直流偏磁的特殊性,结合现场波形特征分析直流偏磁及常见的偏磁抑制装置对保护设备的影响,指出现有直流偏磁保护判据存在的问题,进一步从直流偏磁出现的场景以及波形特征出发提出了对现有偏磁保护的多种改进意见。仿真及试验验证结果表明改进判据可有效提升直流偏磁保护的可靠性。 展开更多

关键词 高压直流 直流偏磁抑制 偏磁保护 变压器保护 低谐波闭锁

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基于统一纵联原理的抗电流互感器饱和保护算法 被引量：5

8

作者 丛伟 张琳琳 +2 位作者 姚翔 白勇 王慧 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期82-86,共5页

提出一种构建统一纵联保护系统的思想,基于光纤通信系统获取多种模拟量和数字量信息,从而在一套保护系统中实现多种判据,以提高纵联保护系统的性能,并实现诸如重合闸配合、线路参数测算等辅助功能。在此基础上,研究了利用故障方向信息... 提出一种构建统一纵联保护系统的思想,基于光纤通信系统获取多种模拟量和数字量信息,从而在一套保护系统中实现多种判据,以提高纵联保护系统的性能,并实现诸如重合闸配合、线路参数测算等辅助功能。在此基础上,研究了利用故障方向信息克服差动保护易受电流互感器(TA)特性不一致和饱和等因素影响的方法,分析了TA饱和对电流相量差动元件、正序故障分量方向元件动作特性的影响,表明故障方向元件受TA特性不一致和饱和的影响较小,可以为电流相量差动保护元件进行区内、区外故障判断提供可靠的辅助信息,并据此提出了相应的保护判据。动模实验结果验证了所提出的方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 统一纵联保护 电流互感器饱和 电流差动 故障方向

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新型换流变压器差动保护原理 被引量：6

9

作者 张杰 罗隆福 +3 位作者 R.K.AGGARWAL 刘光晔 许加柱 宁志毫 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期46-50,共5页

要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一。文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究。在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换... 要实现新型换流变压器的产业化,制定与新型换流变压器配套的保护方案是重要的前提之一。文中对新型换流变压器的差动保护原理进行了研究。在分析新型换流变压器绕组特殊接线方案和三绕组之间特定匝数比关系的基础上,得出了相应的新型换流变压器两侧电流的变换关系,并据此提出2种差动保护接线方案。针对新型换流变压器正常运行和内外部故障等各种状况,分析和比较了新型换流变压器2种差动保护接线方案的动作特性,从而得出了按一次侧相电流之差构成的差动保护接线方案优于按一次侧相电流构成的差动保护接线方案的结论。文中的研究成果为实际工程中新型换流变压器差动保护接线提供了理论依据。 展开更多

关键词 直流输电 新型换流变压器 差动保护 动作特性 接线方案

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不同故障类型不同转角方式下的变压器差流分析 被引量：8

10

作者 梁志坚 古斌 谭建成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期71-76,共6页

详尽分析了变压器差动保护中四种常用转角方式下变压器发生各种内部故障时的差流情况,经理论推导得出了不同故障类型不同转角方式下的变压器差流表达式。着重分析了Y→△与△→Y这两种常用转角方式下两相接地故障时的变压器差流的情况,... 详尽分析了变压器差动保护中四种常用转角方式下变压器发生各种内部故障时的差流情况,经理论推导得出了不同故障类型不同转角方式下的变压器差流表达式。着重分析了Y→△与△→Y这两种常用转角方式下两相接地故障时的变压器差流的情况,表明两相接地故障时这两种转角方式的差流与网络结构有关,在差流分析的基础上对这两种转角方式差动保护的灵敏度进行了比较。上述分析是在严格的理论基础上进行,EMTDC仿真实验结果也说明了结论的正确性。 展开更多

关键词 变压器差动保护 转角方式 差动电流 网络阻抗 灵敏度

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基于电流极性比较的抗电流互感器饱和新方法 被引量：6

11

作者 陈丽艳 何奔腾 +1 位作者 钱国明 张永刚 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期56-61,共6页

提出了一种适用于输电线路差动保护抗电流互感器(TA)饱和的新方法——电流极性比较法。该方法通过将输电线路二次电流和差流相应的瞬时值相乘再积分的方法来比较两电流的极性关系,以此区分内部故障和外部故障时的TA饱和。EMTP仿真计算表... 提出了一种适用于输电线路差动保护抗电流互感器(TA)饱和的新方法——电流极性比较法。该方法通过将输电线路二次电流和差流相应的瞬时值相乘再积分的方法来比较两电流的极性关系,以此区分内部故障和外部故障时的TA饱和。EMTP仿真计算表明,在输电线路外部故障且TA发生饱和时,电流极性比较法能够可靠地闭锁差动保护;而在内部故障尤其是外部转内部故障且发生TA饱和时,也能使保护快速开放。 展开更多

关键词 输电线路差动保护 电流互感器饱和 电流极性比较法 转换性故障

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换流变压器差动保护异常动作行为分析及对策 被引量：22

12

作者 翁汉琍 林湘宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第31期87-94,共8页

在高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电系统中,受铁心饱和及交直流场各种滤波器影响,相比常规变压器,换流变压器空载合闸时差动保护更容易误动,由于换流变压器工作环境的特殊性,在发生不对称故障时,可能在差动电流中存在较... 在高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电系统中,受铁心饱和及交直流场各种滤波器影响,相比常规变压器,换流变压器空载合闸时差动保护更容易误动,由于换流变压器工作环境的特殊性,在发生不对称故障时,可能在差动电流中存在较大的2次谐波,从而导致差动保护误制动。对换流变空载合闸和区内故障进行仿真分析,验证了2次谐波制动在HVDC系统变压器差动保护中确实有较大的局限性,同时具有误动和拒动的可能。经分析,由于变压器的铁心进入饱和需要一定时间,励磁涌流引起的虚假差动电流突变量出现时刻要比相电压突变量的出现时刻滞后一个时间差。据此,提出基于相电压突变量和差动电流突变量出现时差的变压器差动保护判据,运用该判据对各种换流变压器区内故障和励磁涌流进行判别。通过EMTDC进行了大量的仿真试验,结果验证了该判据的可行性和有效性。 展开更多

关键词 高压直流 换流变压器 差动保护 2次谐波制动判据 励磁涌流 时差法判据

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网格分形在识别电流互感器饱和中的应用 被引量：3

13

作者 马静 王增平 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第14期84-88,共5页

分析了电流互感器饱和情况下变压器区内、外故障时差动电流的奇异特征,提出一种利用网格分形原理防止变压器差动保护误动的新方法,与自适应广义形态滤波器结合使用,可在抑制各种噪声和干扰的同时,完整保留信号的奇异特征。该方法不需要... 分析了电流互感器饱和情况下变压器区内、外故障时差动电流的奇异特征,提出一种利用网格分形原理防止变压器差动保护误动的新方法,与自适应广义形态滤波器结合使用,可在抑制各种噪声和干扰的同时,完整保留信号的奇异特征。该方法不需要准确定位故障发生和差流出现的时刻,利用差流网格变化曲线的极大值与极小值平滑域的相对大小,通过设定合适的门槛值,能可靠识别变压器内部故障,且不受励磁涌流的影响,并能可靠识别转换性故障。动模试验结果证明了该方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 网格分形 直流闭锁法 变压器差动保护 形态滤波 电流互感器饱和

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母线差动保护电流互感器断线闭锁功能存在问题及其改进方法 被引量：5

14

作者 曹建东 张弛 李一泉 《广东电力》 2012年第4期81-83,87,共4页

介绍和分析母线差动(简称母差)保护电流互感器(current transformer,CT)和支路CT的断线情况及断线告警和闭锁功能复归方式存在的问题及改进方法,母差保护支路CT不平衡判据存在的问题及改进方法,母差保护CT断线闭锁相别选择存在的问题及... 介绍和分析母线差动(简称母差)保护电流互感器(current transformer,CT)和支路CT的断线情况及断线告警和闭锁功能复归方式存在的问题及改进方法,母差保护支路CT不平衡判据存在的问题及改进方法,母差保护CT断线闭锁相别选择存在的问题及改进方法;目的是提高母差保护的整体性能,保障电力系统的安全稳定运行。 展开更多

关键词 母线差动保护 电流互感器 告警和闭锁功能 复归方式

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基于差动电流与制动电流比值的抗电流互感器饱和新方法 被引量：6

15

作者 陈丽艳 何奔腾 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第22期66-70,74,共6页

根据差动电流与制动电流的比值在内部故障和外部故障电流互感器(TA)饱和时的不同变化特征,提出了一种区分内部故障和外部故障TA饱和的新方法——比率制动系数法。同时,为解决内部故障TA也发生饱和时差动保护的开放问题,在比率制动系数... 根据差动电流与制动电流的比值在内部故障和外部故障电流互感器(TA)饱和时的不同变化特征,提出了一种区分内部故障和外部故障TA饱和的新方法——比率制动系数法。同时,为解决内部故障TA也发生饱和时差动保护的开放问题,在比率制动系数判据的基础上又增加了差动电流极性判据。EMTP仿真计算表明,该方法不仅能明确区分内部故障和外部故障TA饱和,而且在内部故障TA也发生饱和以及在转换性故障时,差动保护也能够快速开放。比率制动系数法特征清晰,原理简单,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 电流互感器饱和 比率制动系数法 电流差动保护 转换性故障

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一种有效区分空投涌流与空投于故障的变压器保护新算法 被引量：5

16

作者 古斌 谭建成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期34-37,共4页

在有功差动原理的基础上,提出一种基于变压器基波正序功率因数以实现变压器保护的新原理。该原理利用帕克变换,构造了d-q坐标系上变压器端口电压、电流的基波正序分量的旋转向量,进而可计算变压器在各种暂态过程中的基波正序功率因数。... 在有功差动原理的基础上,提出一种基于变压器基波正序功率因数以实现变压器保护的新原理。该原理利用帕克变换,构造了d-q坐标系上变压器端口电压、电流的基波正序分量的旋转向量,进而可计算变压器在各种暂态过程中的基波正序功率因数。根据变压器基波正序功率因数的大小,来判断变压器是否发生内部故障。该原理基于能量守恒,物理意义清晰,算法简洁,无需任何先验参数,不受变压器接线方式的影响,易于工程实现。经仿真试验验证,新原理能够快速、可靠地切除变压器内部故障,在性能上优于传统的以波形特征为主的变压器保护原理,对空投轻微故障有足够的灵敏度。 展开更多

关键词 变压器保护 差有功法 帕克变换 内部故障 励磁涌流

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具有实用性的变压器时差法保护判据的研究 被引量：3

17

作者 徐岩 周霏霏 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第15期47-51,共5页

着重分析了现有时差法在实际应用中的局限性,并根据电力系统所能得到的信息再次对时差法进行了分析,得到了具有实用性的变压器时差法保护判据。利用小波变换提取奇异点的算法准确定位电压电流的突变时刻,比较两者的突变时刻得到:发生涌... 着重分析了现有时差法在实际应用中的局限性,并根据电力系统所能得到的信息再次对时差法进行了分析,得到了具有实用性的变压器时差法保护判据。利用小波变换提取奇异点的算法准确定位电压电流的突变时刻,比较两者的突变时刻得到:发生涌流时,电压的突变时刻滞后电流突变时刻一段时间,而发生故障时,电压与电流几乎同时突变。该判据具有原理简单、易于实现、计算量小、动作可靠、迅速、实用性高等特点。使用变压器各种运行状态的动模实验数据进行验证,表明该方法能够迅速、可靠地切除变压器内部故障,不受励磁涌流的影响。 展开更多

关键词 变压器 差动保护 时差法 励磁涌流 小波变换

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自耦变压器零序电流方向纵联保护 被引量：1

18

作者 索南加乐 阿里木江·卡德尔 +1 位作者 张燕涛 孙金凤 《电力科学与技术学报》 CAS 2008年第4期27-32,共6页

高压大容量自耦变压器在高、中压侧常配有零序电流差动保护,以提高对接地故障的灵敏性,但其受电流互感器饱和影响较大,不易整定.据此提出一种自耦变压器零序电流方向纵联保护原理,通过比较自耦变高、中压侧零序电流和中性点零序电流相... 高压大容量自耦变压器在高、中压侧常配有零序电流差动保护,以提高对接地故障的灵敏性,但其受电流互感器饱和影响较大,不易整定.据此提出一种自耦变压器零序电流方向纵联保护原理,通过比较自耦变高、中压侧零序电流和中性点零序电流相位实现保护判别,该原理能够灵敏地反应变压器的匝地和匝间故障,受电流互感器饱和影响小.仿真和动模试验数据验证了该方法的可行性. 展开更多

关键词 自耦变压器 零差保护 故障方向 TA饱和

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2.5维直流电法正演中Fourier逆变换离散波数的最优化选取 被引量：4

19

作者 潘克家 汤井田 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2819-2826,共8页

从优化模型和计算方法 2方面改进点源2.5维直流电法正演中Fourier逆变换离散波数的最优化选取方法。首先利用均匀半空间点源电位的精确解,基于最小二乘法给出计算离散波数的改进非线性最优化问题;然后,利用差分进化(DE)算法进行求解;最... 从优化模型和计算方法 2方面改进点源2.5维直流电法正演中Fourier逆变换离散波数的最优化选取方法。首先利用均匀半空间点源电位的精确解,基于最小二乘法给出计算离散波数的改进非线性最优化问题;然后,利用差分进化(DE)算法进行求解;最后,研究参与计算的电极距数对模拟精度的影响。对具有解析解的典型地电模型,通过与已有文献计算结果进行比较,验证方法的可行性。研究结果表明:增加参与计算的电极距数可有效提高视电阻率曲线近源处的计算精度,并能保证较大电性差异情形下的计算精度;与现有离散波数相比,本文方法得到的波数具有更高的精度和更大的适用范围。 展开更多

关键词 直流电法 有限单元法 Fourier逆变换 离散波数 差分进化算法

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不同故障下特高压换流变压器差动保护动作特性分析 被引量：19

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作者 林磊 陈川 +1 位作者 胡鑫 郑涛 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期123-133,共11页

换流变压器作为高压直流输电系统中重要的电气设备,其继电保护对保障系统安全运行有着非常重要的作用。目前,变压器大多采用基于二次谐波制动的差动保护闭锁方案。特高压直流输电系统中换流器的非线性导致换流变压器和普通电力变压器差... 换流变压器作为高压直流输电系统中重要的电气设备,其继电保护对保障系统安全运行有着非常重要的作用。目前,变压器大多采用基于二次谐波制动的差动保护闭锁方案。特高压直流输电系统中换流器的非线性导致换流变压器和普通电力变压器差动保护存在差异。通过构建相应的短路电流流通路径,研究了换流变压器差动电流在区内单相接地短路故障、区内相间短路故障以及整流侧阀短路故障情况下的特点。研究结果表明,换流变发生区外故障时差动保护不会误动,但换流变发生区内故障时差动保护可能拒动。 展开更多

关键词 特高压直流输电 换流变压器 换流器 差动保护

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