基于采样值相关原理的变压器保护方案.pdf

维普资讯 第34卷 第 7期 继 电器 Vo1．34 No．7 2006年4月 1日 RELAY Apt．1，2006 基于采样值相关原理的变压器保护方案 李肖博 ，王宝英 ，肖仕武 ，李冰 (1．华北电力大学(北京)四方研究所，北京102206； 2．天津电力公司西青供电分公司， 天津300061； 3．北京送变电公司调试所，北京 102401) 摘要：为提高变压器微机保护性能，提 出一种基于采样值相关度的变压器差动保护新方案，利用变压器两侧 电流的采样值波形的相关度采有效识别变压器内部故障和外部故障，利用相关原理提取等效瞬时电感变化 规律来区分励磁涌流和匝问短路故障。动模实验表明新判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障和励磁 涌流。由于借鉴 了常规比率差动的定值整定思想，使得新判据定值的整定简单易行，同时基于这种方法的判 据对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力，在工程中具有 良好的实际应用价值。 关键词 ：相关度 ；采样值差动保护 ； 内部短路故障； 励磁涌流； 等效瞬时电感 中图分类号 ：TM711 文献标识码：A 文章编号 ：1003-4897(2006)07-0001-05 性需要进一步研究 。 ‘ 0 引言 基于以上认识，本文提出一种基于采样值相关 电力变压器是电力系统的构成要件之一 ，作为 度的变压器差动保护方案，利用变压器两侧 电流幅 电能传送的枢纽，其重要性不言而喻。近年来，我国 值和相位信息，综合多点采样值信皂、快速准确识别 220kV及以上变压器保护正确动作率一直徘徊在 变压器区内区外故障。同时，从励磁支路非线性特 70％一85％之间，远低于线路保护的正确动作率 征出发，利用相关原理提取等效瞬时电感变化规律 (99％以上)。因此，研究动作速度快、可靠性和灵 准确可靠识别励磁涌流和匝间短路故障，实现了励 敏性高的变压器保护新方案具有十分重要的意义。 磁涌流和匝间短路故障本质上的区分。所提方案在 差动保护原理简单、易于实现，一直为变压器保 保持采样值差动动作快速的基础上，对各种瞬间干 护所采用，但在变压器发生励磁涌流的情况下，差动 扰有一定的抑制作用，提高了保护的可靠性 ，即使在 保护容易误动。此外，由于变压器各侧额定电压和 变压器空载合闸于内部轻微匝间短路故障时也能够 额定电流不一致，使得变压器各侧电流互感器在结 做出快速准确的判别。动模实验验证了该方案的正 构形式和传变特性等方面均存在较大的差异，难免 确性和可行性。 会带来一定的负面影响。一方面，在正常运行情况 1 利用相关差动判据识别变压器 内外部故 下差动回路中的不平衡电流较大；另一方面，在变压 障 器外部故障情况下由于某一侧电流互感器饱和而产 生大量的不平衡电流时，也有可能影响变压器差动 相关差动判据依据变压器两侧电流的采样值波 保护的正确动作行为 J。同时，随着超高压电力系 形的相关度来识别变压器内部故障和外部故障，相 统的发展，对变压器保护的可靠性和快速性提出了 关度的原始定义参见文献 [4]。文献 [5]对相关度 更高的要求。 计算公式进行了改进，使得计算出的相关度包含 r 改善变压器差动保护的性能和探索基于新原理