摘要: |
牵引变压器是铁道电气化系统中重要的电气设备,在电气化铁道系统中占有极其重要的地位,它的安全运行与否,直接关系到铁道电气化系统能否连续稳定的工作。目前,牵引变压器通常采用差动保护作为主保护,但是在某些因数的影响下差动保护并不能准确的区分牵引变压器内部故障或非内部故障,如故障电流与变压器处于励磁涌流、过励磁,CT饱和及CT变比不匹配等情况下的状态电流就很难准确的区分,可能造成保护误动或拒动,从而危及整个铁道电气化系统的安全运行。论文针对这一现状提出了一种通过参数辨识理论来识别牵引变压器绕组参数,最终实现牵引变压器保护的方法。该方法能有效的区分牵引变压器内部故障与外部故障、励磁涌流等情况,用EMTP及MATLAB进行仿真计算,验证了该方法的可行性和有效性。
论文的主要内容有:
(1)详尽分析了现有的针对牵引变压器励磁涌流算法的保护算法,提出了每种算法的局限性及其改进方法;
(2)提出适用于铁道电气化系统中各种牵引变压器对应的三—二相转换规则,利用该规则可将对应量的转换置于保护软件中,从而可大大减轻在牵引变压器两端外部复杂的接线。
(3)利用牵引变压器磁链平衡方程,建立了基于系统辨识理论的双绕组单相接线牵引变压器、阻抗匹配平衡牵引变压器及SCOTT(斯科特)接线牵引变压器的“灰箱”模型,该模型考虑了牵引变压器铁芯非线性和磁滞效应,但又不直接反映在模型中,并且无需铁芯的B-H曲线数据。仿真计算表明:牵引变压器外部故障、励磁涌流及正常运行时绕组参数不会变化;内部故障及匝间短路时,绕组参数将发生较大的变化,证明了本方法的正确性及可行性。
(4)初步设计了基于该原理的牵引变压器保护的软硬件系统,着重对保护单元的硬件构成及保护动作判据进行了分析讨论。
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