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内容简介

　　《超/特高压变压器差动保护关键技术与新原理》针对我国超/特高压变压器差动保护在工程应用中遇到的技术难题开展研究，结合现场误动案例，采取理论分析与仿真试验相结合的研究方法。首先，重点分析了励磁涌流、和应涌流、TA饱和、直流偏磁等因素引起的变压器差动保护误动机理，并提出相应的防误动措施；其次，根据1000kV交流特高压变压器本体结构和工作原理，重点针对特高压变压器空载合闸过程中调压变压器差动保护存在误动风险及特高压有载调压变压器内部故障灵敏度低等问题开展研究，提出相应的解决方案；最后，结合实际超/特高压直流输电工程模型，研究二次谐波制动判据应用于换流变压器差动保护的局限性，并有针对性地提出适用于换流变压器差动保护的新判据。

目录

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 变压器差动保护的发展现状 1
1.1.1 防止励磁涌流造成变压器差动保护误动 1
1.1.2 变压器励磁涌流新现象及其影响 3
1.1.3 防止TA饱和造成变压器差动保护误动 4
1.1.4 直流偏磁对变压器差动保护的影响 5
1.1.5 交流特高压变压器差动保护特殊问题 6
1.1.6 超/特高压换流变压器差动保护特殊问题 7
1.2 变压器差动保护技术的发展趋势 8
参考文献 9
第2章 变压器纵联电流差动保护原理与实现 13
2.1 电力变压器故障类型及差动保护基本原理 13
2.1.1 变压器故障类型及不正常运行状态 13
2.1.2 变压器差动保护基本原理 13
2.2 变压器差动保护的不平衡电流 15
2.2.1 变压器两侧绕组接线方式不同引入的不平衡电流 15
2.2.2 电流互感器变比与变压器变比不一致产生的不平衡电流 16
2.2.3 电流互感器传变误差产生的不平衡电流 17
2.2.4 变压器励磁涌流产生机理及其特征 18
2.2.5 减小不平衡电流的主要措施 23
2.3 比率制动特性 24
2.4 三相变压器的相位补偿方式 26
2.4.1 三种电流相位补偿方式 26
2.4.2 不同电流相位补偿方式的分析比较 29
2.5 变压器△侧绕组中环流计算方法 33
2.5.1 △侧绕组中环流的求解方法 33
2.5.2 仿真验证 36
2.6 本章小结 38
参考文献 38
第3章 变压器励磁涌流识别新原理研究 39
3.1 基于数学形态学的励磁涌流识别新原理 39
3.1.1 概述 39
3.1.2 数学形态学 39
3.1.3 基于数学形态学提取电流波形特征的励磁涌流识别新方法 43
3.2 基于等效瞬时励磁电感的变压器励磁涌流识别新原理 53
3.2.1 概述 53
3.2.2 等效瞬时励磁电感的基本原理 53
3.2.3 对基于等效瞬时励磁电感变化量识别涌流判据的分析 61
3.2.4 基于归一化等效瞬时励磁电感分布特性识别励磁涌流的新方法 63
3.3 基于变压器回路方程的励磁涌流识别原理 72
3.3.1 概述 72
3.3.2 动作方程的推导 72
3.3.3 基于变压器回路方程的励磁涌流识别新判据 80
3.4 基于模糊理论的变压器励磁涌流识别新原理 83
3.4.1 概述 83
3.4.2 模糊理论的数学基础 83
3.4.3 基于模糊逻辑的变压器励磁涌流二次谐波闭锁新原理 85
3.4.4 基于多判据融合的励磁涌流模糊识别方案 90
3.5 本章小结 96
参考文献 96
第4章 变压器励磁涌流新现象及其影响分析 98
4.1 变压器和应涌流产生机理及其影响分析 98
4.1.1 变压器和应涌流现象 98
4.1.2 变压器和应涌流仿真模型的建立 99
4.1.3 变压器和应涌流的产生机理及影响分析 100
4.1.4 变压器和应涌流的特性 104
4.2 变压器恢复性涌流产生机理及其影响分析 105
4.2.1 变压器恢复性涌流现象 105
4.2.2 变压器恢复性涌流仿真模型的建立 105
4.2.3 变压器恢复性涌流的产生机理 106
4.2.4 变压器恢复性涌流的影响因素分析 108
4.2.5 变压器恢复性涌流对差动保护的影响 110
4.3 非同期合闸励磁涌流特征及其影响分析 112
4.3.1 非同期合闸励磁涌流现象 112
4.3.2 Y/△接线变压器空投的过程分析 113
4.3.3 非同期空投引起差动保护误动的原因分析 117
4.3.4 变压器非同期空投的识别方案 119
4.3.5 变压器非同期空投的防误动措施 126
4.4 本章小结 130
参考文献 130
第5章 保护用电流互感器的饱和特性及其对差动保护的影响 132
5.1 保护用CT的传变特性 132
5.1.1 CT的基本工作原理 132
5.1.2 CT的稳态饱和特性 134
5.1.3 CT的暂态饱和特性 137
5.1.4 暂态过程中特殊的饱和情况 145
5.2 CT传变特性对差动保护的影响 149
5.2.1 变压器区外故障切除后CT传变特性及对差动保护的影响 149
5.2.2 变压器转换性故障时CT饱和特性及对差动保护的影响 156
5.2.3 内桥接线方式下CT饱和特性及对变压器差动保护的影响 156
5.3 防止CT饱和引起变压器差动保护误动的方案 163
5.3.1 差动保护中P级CT的“同型”匹配方案 163
5.3.2 基于多分区延时法的防止变压器区外故障切除后差动保护误动的新措施 173
5.3.3 基于数学形态梯度的时差法及变压器转换性故障识别判据 179
5.3.4 内桥接线方式下变压器差动保护防误动措施 190
5.4 本章小结 193
参考文献 194
第6章 直流偏磁产生机理及其对变压器差动保护的影响 196
6.1 直流偏磁产生机理及其等效模型 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 直流偏磁对保护用电流互感器传变特性的影响 201
6.2.1 HVDC型直流偏磁对TA起始饱和时间的影响 201
6.2.2 GIC型直流偏磁对TA传变特性的影响机理 203
6.2.3 GIC型与HVDC型直流偏磁对TA传变特性影响的比较 205
6.3 直流偏磁对变压器差动保护的影响 206
6.3.1 HVDC型直流偏磁引发的TA饱和及其对差动保护的影响 206
6.3.2 GIC型直流偏磁引发的TA饱和及其对差动保护的影响 210
6.3.3 GIC在电力变压器三相绕组中的分布特性及其对变压器差动保护的影响 222
6.4 本章小结 239
参考文献 240
第7章 交流特高压变压器差动保护特殊问题分析 242
7.1 交流特高压变压器本体结构及其保护配置 242
7.1.1 交流特高压变压器本体结构及其工作原理 242
7.1.2 交流特高压变压器保护配置 244
7.1.3 交流特高压变压器差动保护的特殊问题 247
7.2 特高压调压变压器励磁涌流特征及其判别新原理 249
7.2.1 交流特高压变压器励磁涌流复杂性分析 249
7.2.2 现场保护误动案例分析 252
7.2.3 调压变压器差动保护励磁涌流判别法 253
7.3 特高压调压变压器挡位调节自适应差动保护新原理 260
7.3.1 交流特高压变压器调压原理分析 260
7.3.2 有载调压变压器差动保护策略分析 261
7.3.3 有载调压变压器差动保护自适应算法 263
7.3.4 自适应差动保护动作特性分析 267
7.4 直流偏磁对交流特高压变压器的影响研究 271
7.4.1 直流偏磁电流分布特征 271
7.4.2 直流偏磁对铁心磁通的影响 274
7.4.3 影响因素分析 277
7.4.4 差动保护动作特性分析 279
7.5 本章小结 282
参考文献 282
第8章 超/特高压换流变压器差动保护特殊问题分析 284
8.1 换流变压器接线方式和差动保护配置介绍 284
8.1.1 换流变压器接线及运行方式 284
8.1.2 换流变压器差动保护配置介绍 285
8.1.3 换流变压器差动保护存在的异常动作行为 285
8.2 换流变小差保护异常动作行为分析及对策研究 287
8.2.1 换流变空载合闸小差保护误动分析 288
8.2.2 区内故障换流变小差保护拒动分析 289
8.2.3 基于时差法的换流变内部故障和励磁涌流识别 292
8.3 特高压换流变对称性涌流对大差保护的影响及保护新判据 299
8.3.1 特高压换流变对称性涌流及其引起大差保护误动现象 299
8.3.2 特高压换流变空投对称性涌流生成机理分析 301
8.3.3 特高压工程模型及对称性涌流引起大差保护误动仿真分析 303
8.3.4 基于Hausdorff距离算法的特高压换流变大差保护新判据 315
8.4 本章小结 325
参考文献 325

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