電力變壓器內(nèi)部故障數(shù)字仿真及其保護(hù)新原理的研究.pdf

1、隨著電力工業(yè)的發(fā)展和大容量、超高壓大型電力變壓器的不斷投入使用,對(duì)大中型電力變壓器保護(hù)的安全性、可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求.在變壓器差動(dòng)保護(hù)中,如何區(qū)分勵(lì)磁涌流與內(nèi)部故障電流是一個(gè)先天性的、不可回避的難題,多年來(lái)一直成為研究的熱點(diǎn),而且現(xiàn)有的變壓器保護(hù)原理也都存在一定的缺陷,其主要原因在于對(duì)變壓器內(nèi)部故障的機(jī)理認(rèn)識(shí)不夠.因此,大力開(kāi)展變壓器內(nèi)部故障仿真研究是十分必要的,它對(duì)于完善變壓器繞組內(nèi)部故障的分析與計(jì)算,提高大

2、中型電力變壓器的繼電保護(hù)水平,減少重大事故的發(fā)生,開(kāi)發(fā)研制新一代繼電保護(hù)裝置等都具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值.本論文圍繞電力變壓器內(nèi)部故障仿真分析方法及其保護(hù)新原理的研究展開(kāi)工作.全文共分八章.第一章主要闡述了開(kāi)展本課題研究工作的目的和意義,對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外相關(guān)方面的研究作了較為全面的總結(jié),提出了本論文的研究?jī)?nèi)容.第二章詳細(xì)論述了變壓器內(nèi)部故障仿真線性模型的相關(guān)原理,并細(xì)致說(shuō)明了線性仿真模型參數(shù)的計(jì)算過(guò)程,提出了從磁路計(jì)算變壓器模型參數(shù)

3、的方法.考慮到大型變壓器中線圈分布的不均勻性,提出了計(jì)算仿真模型參數(shù)的改進(jìn)方法,為詳細(xì)分析變壓器內(nèi)部故障奠定了基礎(chǔ).第三章將變壓器鐵芯的非線性特性包括在仿真模型中,利用仿真軟件中的有限元分析法計(jì)算等值電路參數(shù),并根據(jù)這些參數(shù)建立變壓器內(nèi)部故障的仿真試驗(yàn)電路模型和測(cè)量變壓器的各種電氣量,這種非線性模型比線性模型更加準(zhǔn)確.第四章介紹了"變壓器內(nèi)部故障仿真試驗(yàn)系統(tǒng)"軟件,該系統(tǒng)可以方便地模擬變壓器內(nèi)部故障、勵(lì)磁涌流等其它運(yùn)行工況,并能夠給出故

4、障后變壓器各電氣量的計(jì)算值,可以廣泛應(yīng)用于電力變壓器的內(nèi)部故障分析和保護(hù)研究的場(chǎng)合,大大方便了繼電保護(hù)工作者.第五章根據(jù)變壓器的原始正常模型,推導(dǎo)出了基于變壓器模型的保護(hù)原理動(dòng)作方程,并提出了保護(hù)方案.該變壓器保護(hù)方案不受勵(lì)磁涌流的影響,而且無(wú)需精確取得變壓器的內(nèi)部參數(shù),實(shí)施簡(jiǎn)單,仿真和動(dòng)模試驗(yàn)結(jié)果證明了該原理的可行性.第六章研究了兩種鑒別變壓器勵(lì)磁涌流的新方法.第一種是基于電壓與電流微分比值原理的勵(lì)磁涌流鑒別方法,第二種是基于基波分量