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事故后中性点接地方式对主变复电操作影响研究

作　者: 赵耀
导　师: 阳育德
学　校: 广西大学
专　业: 电气工程
关键词: 变压器中性点接地方式过电压励磁涌流和应涌流
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

某供电局根据调度运行的实际需要,立项探索外部故障切除后,主变在中性点不接地情况下快速恢复供电的可行性,寻求缩短复电操作时间、提高供电可靠性和工作效率的方法。本文以此为背景建立变压器恢复供电的仿真模型,从过电压、励磁涌流和和应涌流三个方面对比不同的恢复供电方式对合闸变压器和相邻运行变压器的影响,制定出安全省时的方案。主要研究成果如下：1)通过分析事故发生后恢复供电前的运行方式、规程要求和存在问题,建立了中性点不接地变压器负载合闸仿真模型。该模型综合考虑了相间绕组的电磁耦合等多方面因素,计算不同的电压恢复方案下,变压器在中性点和绕组产生的过电压。通过与绝缘标准比较后筛选出最佳方案：在变压器中性点不接地情况下,先合低压侧断路器带上一部分线路和负荷后,再合高压侧断路器方案恢复供电。该方案有效限制中性点和绕组过电压在安全范围内,平均每次恢复供电时间由40分钟缩短为10分钟,免去操巡人员往返现场时间1小时,极大地提高了供电的可靠性。2)变压器在合闸过程中产生的励磁涌流和和应涌流并伴随有复杂的电磁暂态过程,可能引起相邻并联或级联变压器差动保护误动作,导致变压器差动保护相对于线路保护其正确动作率相对偏低的问题是长期困扰继电保护的主要问题。中性点不接地变压器负载合闸产生新的涌流特征对差动保护的影响,值得探讨。因此在分析过电压的基础上,本文介绍了变压器差动保护的原理以及变压器合闸产生励磁涌流的原因和特征,阐述了励磁涌流对变压器差动保护的影响,通过改变中性点接地方式等运行条件,对两台变压器并联或串联情况进行仿真,为合理选择变压器差动保护的判据提供依据。仿真结果表明主变负载合闸励磁电流的二次谐波特征在合闸后的若干周期内可能低于15%-20%,达到了差动保护的启动条件,此时单独依靠二次谐波制动不能保证正确闭锁差动保护,差动保护可能会误动；涌流波形的间断角特征仍比较明显,采用间断角原理的变压器差动保护仍可能不会误动作。研究结果对制定变压器差动保护制动策略具有一定的参考意义。论文最后对全文的研究成果进行总结,展望了下一步研究的方向。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-13
  1.1 快速恢复供电的研究意义  10-11
  1.2 快速恢复供电策略的研究背景  11
    1.2.1 电力系统中性点接地方式简介  11
    1.2.2 部分中性点接地方式的评价  11
  1.3 本文的主要研究工作  11-13
第二章快速恢复供电策略的原理及模型  13-24
  2.1 概述  13
  2.2 事故案例  13-14
  2.3 模型的建立  14-18
    2.3.1 变压器模型的建立及参数计算  14-17
    2.3.2 变压器有载合闸数学模型的建立  17-18
  2.4 仿真参数设置  18-20
  2.5 某市电网三种典型结构和仿真样图  20-22
  2.6 PSCAD/EMTDC软件简介  22-23
  2.7 本章小结  23-24
第三章快速恢复供电方式下过电压仿真分析  24-42
  3.1 概述  24-25
  3.2 过电压产生的原理分析  25-28
    3.2.1 接地故障对中性点不接地的主变造成的过电压原理分析  25-26
    3.2.2 非全相分合闸对中性点不接地主变造成的过电压原理分析  26-27
    3.2.3 中性点不接地的主变带负荷复电降低过电压原理分析  27-28
  3.3 中性点绝缘保护  28-29
  3.4 非全相分合闸对不接地主变造成的过电压分析  29-30
  3.5 合闸顺序对变压器中性点电压的影响  30-33
  3.6 负载率的变化对不接地主变复电投入影响  33-34
    3.6.1 不同载荷率对220kV站的影响  33
    3.6.2 不同负载率对110kV站的影响  33-34
  3.7 三种结构复电造成的过电压分析  34-36
    3.7.1 220kV环网结构和110kV链式结构复电  34-35
    3.7.2 3T结构复电  35-36
  3.8 带负荷复电方案探索  36-39
  3.9 本章小结  39-42
第四章快速恢复供电方式对励磁涌流和差动保护的影响  42-51
  4.1 励磁涌流产生的原理分析  43-45
  4.2 继电保护对励磁涌流的识别方法  45-47
  4.3 快速恢复供电方式下励磁涌流的特征分析及识别  47-50
  4.4 本章小结  50-51
第五章快速恢复供电方式对相邻并列运行变压器的影响  51-62
  5.1 和应涌流产生的原理分析  51-53
  5.2 和应涌流的发展变化过程  53-54
  5.3 变压器和应涌流影响因素及特征分析  54-55
  5.4 快速恢复供电方式对和应涌流及差动保护的影响分析  55-61
  5.5 本章小结  61-62
第六章结论与展望  62-64
  6.1 结论  62-63
  6.2 论文存在的问题和展望  63-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
在学期间发表的学术论文与科研成果  69

事故后中性点接地方式对主变复电操作影响研究

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