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內容簡介

　　《超/特高壓變壓器差動保護關鍵技術與新原理》針對我國超/特高壓變壓器差動保護在工程應用中遇到的技術難題開展研究，結閤現場誤動案例，采取理論分析與仿真試驗相結閤的研究方法。首先，重點分析瞭勵磁湧流、和應湧流、TA飽和、直流偏磁等因素引起的變壓器差動保護誤動機理，並提齣相應的防誤動措施；其次，根據1000kV交流特高壓變壓器本體結構和工作原理，重點針對特高壓變壓器空載閤閘過程中調壓變壓器差動保護存在誤動風險及特高壓有載調壓變壓器內部故障靈敏度低等問題開展研究，提齣相應的解決方案；最後，結閤實際超/特高壓直流輸電工程模型，研究二次諧波製動判據應用於換流變壓器差動保護的局限性，並有針對性地提齣適用於換流變壓器差動保護的新判據。

目錄

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 變壓器差動保護的發展現狀 1
1.1.1 防止勵磁湧流造成變壓器差動保護誤動 1
1.1.2 變壓器勵磁湧流新現象及其影響 3
1.1.3 防止TA飽和造成變壓器差動保護誤動 4
1.1.4 直流偏磁對變壓器差動保護的影響 5
1.1.5 交流特高壓變壓器差動保護特殊問題 6
1.1.6 超/特高壓換流變壓器差動保護特殊問題 7
1.2 變壓器差動保護技術的發展趨勢 8
參考文獻 9
第2章 變壓器縱聯電流差動保護原理與實現 13
2.1 電力變壓器故障類型及差動保護基本原理 13
2.1.1 變壓器故障類型及不正常運行狀態 13
2.1.2 變壓器差動保護基本原理 13
2.2 變壓器差動保護的不平衡電流 15
2.2.1 變壓器兩側繞組接綫方式不同引入的不平衡電流 15
2.2.2 電流互感器變比與變壓器變比不一緻産生的不平衡電流 16
2.2.3 電流互感器傳變誤差産生的不平衡電流 17
2.2.4 變壓器勵磁湧流産生機理及其特徵 18
2.2.5 減小不平衡電流的主要措施 23
2.3 比率製動特性 24
2.4 三相變壓器的相位補償方式 26
2.4.1 三種電流相位補償方式 26
2.4.2 不同電流相位補償方式的分析比較 29
2.5 變壓器△側繞組中環流計算方法 33
2.5.1 △側繞組中環流的求解方法 33
2.5.2 仿真驗證 36
2.6 本章小結 38
參考文獻 38
第3章 變壓器勵磁湧流識彆新原理研究 39
3.1 基於數學形態學的勵磁湧流識彆新原理 39
3.1.1 概述 39
3.1.2 數學形態學 39
3.1.3 基於數學形態學提取電流波形特徵的勵磁湧流識彆新方法 43
3.2 基於等效瞬時勵磁電感的變壓器勵磁湧流識彆新原理 53
3.2.1 概述 53
3.2.2 等效瞬時勵磁電感的基本原理 53
3.2.3 對基於等效瞬時勵磁電感變化量識彆湧流判據的分析 61
3.2.4 基於歸一化等效瞬時勵磁電感分布特性識彆勵磁湧流的新方法 63
3.3 基於變壓器迴路方程的勵磁湧流識彆原理 72
3.3.1 概述 72
3.3.2 動作方程的推導 72
3.3.3 基於變壓器迴路方程的勵磁湧流識彆新判據 80
3.4 基於模糊理論的變壓器勵磁湧流識彆新原理 83
3.4.1 概述 83
3.4.2 模糊理論的數學基礎 83
3.4.3 基於模糊邏輯的變壓器勵磁湧流二次諧波閉鎖新原理 85
3.4.4 基於多判據融閤的勵磁湧流模糊識彆方案 90
3.5 本章小結 96
參考文獻 96
第4章 變壓器勵磁湧流新現象及其影響分析 98
4.1 變壓器和應湧流産生機理及其影響分析 98
4.1.1 變壓器和應湧流現象 98
4.1.2 變壓器和應湧流仿真模型的建立 99
4.1.3 變壓器和應湧流的産生機理及影響分析 100
4.1.4 變壓器和應湧流的特性 104
4.2 變壓器恢復性湧流産生機理及其影響分析 105
4.2.1 變壓器恢復性湧流現象 105
4.2.2 變壓器恢復性湧流仿真模型的建立 105
4.2.3 變壓器恢復性湧流的産生機理 106
4.2.4 變壓器恢復性湧流的影響因素分析 108
4.2.5 變壓器恢復性湧流對差動保護的影響 110
4.3 非同期閤閘勵磁湧流特徵及其影響分析 112
4.3.1 非同期閤閘勵磁湧流現象 112
4.3.2 Y/△接綫變壓器空投的過程分析 113
4.3.3 非同期空投引起差動保護誤動的原因分析 117
4.3.4 變壓器非同期空投的識彆方案 119
4.3.5 變壓器非同期空投的防誤動措施 126
4.4 本章小結 130
參考文獻 130
第5章 保護用電流互感器的飽和特性及其對差動保護的影響 132
5.1 保護用CT的傳變特性 132
5.1.1 CT的基本工作原理 132
5.1.2 CT的穩態飽和特性 134
5.1.3 CT的暫態飽和特性 137
5.1.4 暫態過程中特殊的飽和情況 145
5.2 CT傳變特性對差動保護的影響 149
5.2.1 變壓器區外故障切除後CT傳變特性及對差動保護的影響 149
5.2.2 變壓器轉換性故障時CT飽和特性及對差動保護的影響 156
5.2.3 內橋接綫方式下CT飽和特性及對變壓器差動保護的影響 156
5.3 防止CT飽和引起變壓器差動保護誤動的方案 163
5.3.1 差動保護中P級CT的“同型”匹配方案 163
5.3.2 基於多分區延時法的防止變壓器區外故障切除後差動保護誤動的新措施 173
5.3.3 基於數學形態梯度的時差法及變壓器轉換性故障識彆判據 179
5.3.4 內橋接綫方式下變壓器差動保護防誤動措施 190
5.4 本章小結 193
參考文獻 194
第6章 直流偏磁産生機理及其對變壓器差動保護的影響 196
6.1 直流偏磁産生機理及其等效模型 196
6.1.1 HVDC型直流偏磁分析模型 196
6.1.2 GIC型直流偏磁分析模型 198
6.2 直流偏磁對保護用電流互感器傳變特性的影響 201
6.2.1 HVDC型直流偏磁對TA起始飽和時間的影響 201
6.2.2 GIC型直流偏磁對TA傳變特性的影響機理 203
6.2.3 GIC型與HVDC型直流偏磁對TA傳變特性影響的比較 205
6.3 直流偏磁對變壓器差動保護的影響 206
6.3.1 HVDC型直流偏磁引發的TA飽和及其對差動保護的影響 206
6.3.2 GIC型直流偏磁引發的TA飽和及其對差動保護的影響 210
6.3.3 GIC在電力變壓器三相繞組中的分布特性及其對變壓器差動保護的影響 222
6.4 本章小結 239
參考文獻 240
第7章 交流特高壓變壓器差動保護特殊問題分析 242
7.1 交流特高壓變壓器本體結構及其保護配置 242
7.1.1 交流特高壓變壓器本體結構及其工作原理 242
7.1.2 交流特高壓變壓器保護配置 244
7.1.3 交流特高壓變壓器差動保護的特殊問題 247
7.2 特高壓調壓變壓器勵磁湧流特徵及其判彆新原理 249
7.2.1 交流特高壓變壓器勵磁湧流復雜性分析 249
7.2.2 現場保護誤動案例分析 252
7.2.3 調壓變壓器差動保護勵磁湧流判彆法 253
7.3 特高壓調壓變壓器擋位調節自適應差動保護新原理 260
7.3.1 交流特高壓變壓器調壓原理分析 260
7.3.2 有載調壓變壓器差動保護策略分析 261
7.3.3 有載調壓變壓器差動保護自適應算法 263
7.3.4 自適應差動保護動作特性分析 267
7.4 直流偏磁對交流特高壓變壓器的影響研究 271
7.4.1 直流偏磁電流分布特徵 271
7.4.2 直流偏磁對鐵心磁通的影響 274
7.4.3 影響因素分析 277
7.4.4 差動保護動作特性分析 279
7.5 本章小結 282
參考文獻 282
第8章 超/特高壓換流變壓器差動保護特殊問題分析 284
8.1 換流變壓器接綫方式和差動保護配置介紹 284
8.1.1 換流變壓器接綫及運行方式 284
8.1.2 換流變壓器差動保護配置介紹 285
8.1.3 換流變壓器差動保護存在的異常動作行為 285
8.2 換流變小差保護異常動作行為分析及對策研究 287
8.2.1 換流變空載閤閘小差保護誤動分析 288
8.2.2 區內故障換流變小差保護拒動分析 289
8.2.3 基於時差法的換流變內部故障和勵磁湧流識彆 292
8.3 特高壓換流變對稱性湧流對大差保護的影響及保護新判據 299
8.3.1 特高壓換流變對稱性湧流及其引起大差保護誤動現象 299
8.3.2 特高壓換流變空投對稱性湧流生成機理分析 301
8.3.3 特高壓工程模型及對稱性湧流引起大差保護誤動仿真分析 303
8.3.4 基於Hausdorff距離算法的特高壓換流變大差保護新判據 315
8.4 本章小結 325
參考文獻 325
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