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电力变压器广泛应用在电力系统的输电和配电环节,是电力系统的重要设备,而长期以来,差动保护一直是变压器的主保护,相对于线路保护,变压器差动保护的正确动作率还不够高,当前困扰变压器差动保护的主要问题是空载合闸时的励磁涌流会导致保护误动,由于励磁涌流的产生伴随着复杂的电磁暂态过程,所以难以进行完整的仿真实验分析。
本文从变压器励磁涌流的产生机理切入,首先阐述变压器差动保护的原理,在差动保护原理的基础上,介绍了影响差动保护的稳态和暂态情况下的各种不平衡电流,包括单相和三相变压器产生励磁涌流的因为。随后建立了单台变压器空载合闸的仿真模型,利用仿真软件Matlab/simulink进一步分析模型中各参数的变化对励磁涌流波形的影响,总结出励磁涌流的特点并在此基础上分析了励磁涌流对差动保护的影响,综述目前变压器差动保护的现状和励磁涌流的各种鉴别方法,并对其进行了分析和评价。
在分析励磁涌流的基础上,论文建立了变压器和应涌流系统运行图和Matlab仿真模型,对并联运行和串联运行两种运行方式下运行变压器中和应涌流的产生机理及其变化特点进行详细的分析。通过Matlab仿真进一步分析了模型中空载合闸变压器的剩磁与合闸角、系统阻抗等参数的变化对运行变压器中和应涌流幅值及饱和速度的影响,得到了和应涌流导致差动保护误动的根本因为,提出了相应的防误动措施。
论文的最后提出了投入电流互感器饱和判据可在一定程度上避免和应涌流时的差动保护误动问题,对于涌流期间的保护闭锁有一定的积极意义。