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高压直流输电在发生事故或者检修时常以大地作为回路运行,接地极直流通过附近交流变压器中性点进入交流电网,会使交流变压器产生直流偏磁,引起变压器噪声增大、谐波增加、损耗增大、变压器温度升高,从而影响变压器的正常运行导致电网电压畸变,可能引起交流电网继电保护不正确动作。
国内外已经提出了多种限制交流电网中直流的措施,目前工程实际中应用较多的是在变压器中性点和地之间串连直流偏磁抑制装置。然而,中性点直流偏磁抑制装置的接入改变了电网的零序结构,在出现不对称接地故障且偏磁抑制装置有效接入时继电保护会受到影响。接入了直流偏磁抑制装置的变压器保护和附近相关线路的保护均会有不正确动作的隐患,故亟需开展定性定量的研究分析,对中性点接入偏磁抑制装置的主变和相邻线路的保护做出分析校核。
本文以电力变压器中性点接入的偏磁抑制装置对变压器及其相邻线路继电保护的影响为研究重点,基于主变中性点接入偏磁抑制装置后的电网运行环境,建立了研究相关问题的数学模型,从理论分析和仿真计算二个方面,从保护原理层面深入分析直流偏磁抑制装置的接入对交流电网继电保护影响的机理、相关因素和影响程度。
进一步针对广东电网的实际运行环境通过仿真对相邻主变压器及引出线路保护的整定值进行安全性评估,对相关变压器与线路保护的动作边界情况的定性分析与定量分析。在对相关变压器保护、线路保护尤其是接地保护进行灵敏性与选择性的定性分析与定量计算的基础上,给出其动作边界情况。
所得结论对于提高电网继电保护运行的可靠性,保证广东电网的安全运行具有十分重要的工程应用价值和经济效益。