1. 研究目的与意义
在电力系统中广泛地用变压器来升高或降低电压。变压器是电力系统中不可缺少的重要电气设备。它的故障将对供电可靠性和系统安全运行带来严重的影响，同时大容量的电力变压器也是十分贵重的设备。因此对变压器的保护需要性能良好，动作可靠的继电保护装置。而电流差动保护作为变压器的主保护有着悠久的历史，长期的运行经验表明电流差动保护能够灵敏地区分变压器区内和区外的故障。但是在变压器空投和切除外部故障时会产生励磁涌流使110kv、220kv电压等级的CT饱和，导致保护误动。针对CT饱和对变压器差动保护的影响，本论文探讨其带来影响，并对CT饱和进行仿真试验，以求探讨利用硬件措施（限制短路电流，增大保护级CT的变比等）和软件措施（增强继电保护装置抗饱和能力，采用CT饱和不敏感的数字式保护装置等）解决CT饱和问题。
2. 课题关键问题和重难点
课程关键问题主要是研究继电保护中变压器差动保护的基本原理，研究变电器构造和变压器出现一些故障和异常状态，并对其进行一定的概括和综述。另外还学要阅读大量文献和参考资料学习分析CT饱和的的方法，即如何知道CT已经饱和，还要考虑到CT饱和产生的原因，以及可能带来的各种影响，主要是研究对变压器差动保护的影响。本次关键问题还有如何通过硬件措施和软件措施来解决CT饱和。
而课程的难点在于如何证明在变压器差动保护中CT如果饱和，继电器会误动。以及通过研究和学习利用MATLAB，如何利用MATLAB对变压器差动保护中CT饱和进行合理科学仿真。最后通过自身的探讨和学习可以提出什么方案解决CT饱和问题。
3. 国内外研究现状（文献综述）
在变压器空投和切除外部故障时，会产生励磁涌流使110kv和220kv电压等级的CT饱和，导致误动。而CT饱和现象首先是铁芯的铁磁材料有饱和特性，当一次电流较小时，一次绕组上的电压也较小，当一次电流骤增后，一次绕组电压也增大，铁芯磁通饱和，电流互感器不再工作于线性区，此时一次电流增大很大，磁通增量变化很小，也就是励磁电流需要增大很多，磁通才有小的变化，饱和后的一次电流的增量部分均为励磁电流分得，二次电流不在反应一次电流值。[1]
而差动保护则是用某种通信通道将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端的电气量进行比较，从而判断保护是否动作。根据基尔霍夫定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器应该归算到同侧）。当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流就不相等了。差动保护就是根据这个不平衡电流动作的。因此，这种保护方法有很高的动作选择性和灵敏度，适用于保护大容量、强电流、高电压及对灵敏度要求高的电气设备。[2][3]
差动保护作为变压器的主保护，由于其保护原理简单可靠而得到广泛运用，变压器保护基于变压器两端（双绕组变压器）或三端（三绕组变压器）的电流综合区分区内区外故障，电流互感器的精度就成了保护能否正确动作的关键。不平衡电流实际上就是两侧电流互感器励磁电流的差值。若不平衡电流过大，则有可能引起区外故障时差动保护误动作。励磁电流的大小取决与电流互感器是否饱和以及饱和的程度。在系统发生非对称性短路故障时由于一次电流很大，短路电流中存在大量非周期分量，将会引起互感器铁芯暂态饱和，励磁电流显著增大。如果两侧互感器型号相同，励磁特性相同，则在发生区外短路故障时，互感器励磁电流同时增大，而使得不平衡电流没有显著增大。由于变压器两侧一次电流大小不同，当发生非对称短路故障时，两侧电流互感器暂态饱和程度不同，使得两侧励磁电流差别很大，流入差动继电器的不平衡电流也将很大，从而影响差动保护的动作性能。[4][5]
4. 研究方案
进行文献和资料搜集，通过学习和研究完成开题报告，同时完成外文翻译任务。之后，正式开始论文的内容编写。首先阅读文献并同组人员和导师进行讨论对CT饱和或特性不一致就有可能造成差动保护误动或拒动进行一般论述，以及对差动保护的影响分析方法进行论述。下一步是用MATLAB从暂态和稳态两个模型下对CT饱和进行仿真，获得相应波形和曲线。最后与实测波形进行比对，拟定合理的解决方案并进行论证。
5. 工作计划
第1周:根据论文内容和要求对文献资料进行搜集，阅读。
第2周：阅读理解资料，先独立探究与思考，同时完成资料翻译。
第3周:新知识学习，对资料进行整理、概括，并与同组同学进行积极交流，准备开题报告
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