變壓器繼電保護差動課件

1、關于變壓器繼電保護差動第1頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/82一、變壓器縱聯(lián)比率差動保護原理1、什么叫縱聯(lián)差動保護是按比較被保護的變壓器兩側電流的大小和相位的原理實現的大小相位I1=1A30I2=1A-150第2頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/832、正常運行和外部故障I1I1I2I2I=I2 + I20第3頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/843、內部故障第4頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/85二、不平衡電流的產生和解決辦法不平衡電流變壓器繞組

2、接線方式不同 變壓器勵磁涌流CT的計算變比于實際變比不同變壓器調壓分接頭發(fā)生改變倆側CT勵磁特性不一樣）12345第5頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/861、變壓器勵磁涌流的影響影響：可達510倍的額定電流，差動保護以動作電流躲過，會導致內部故障拒動特點：1、含有大量非周期分量，曲線偏向 時間軸一側 。波形不對稱 2、大量高次諧波。二次諧波為主 3、具有間斷角第6頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/87采用速飽和變流器電磁式差動繼電器變流器：差動電流不直接流入繼電器線圈， 經變流器濾除電流中非周期分量第7頁，共61頁，20

3、22年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/88波形不對稱原理微機保護可以識別差動電流的正負半周是否對稱，當電流波形嚴重不對稱時判為勵磁涌流情況，閉鎖差動保護。第8頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/89二次諧波制動原理1. 二次諧波閉鎖原理 K=I2/I130 0.15 0.20 0.25利用勵磁涌流含有大量諧波分量的特征，通過計算差動電流中的二次諧波電流分量與基波電流分量的幅值之比來判別勵磁涌流與故障電流。三相變壓器中任一相二次諧波基波之比大于K值時就立即閉鎖三相差動保護第9頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/81

4、0波形間斷角原理差動電流波形中間斷角達到一定值（如600）以上時，閉鎖差動保護。勵磁涌流波形的間斷角一定大于 60的原理第10頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8112、變壓器繞組接線方式不同 對于Y，d11型變壓器，正常運行時d側電流超前Y側電流300，形成不平衡電流。對策：相位補償保護裝置外部轉換 保護裝置內部轉換第11頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/812保護裝置外部轉換第12頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/813主變Y側主變側不變換主變Y側主變側 一次電流Y側側不同相保護裝置

5、內部轉換第13頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8143、CT的計算變比于實際變比不同電壓側（kV）38.56.3額定電流120733CT接線方式三角形星形CT計算變比3*120/5733/5CT實際變比300/5=601000/5=200保護倆側電流207.8/60=3.46733/200=3.67CT產生的不平衡電流3.67-3.46=0.21不平衡系數（高側基準）3.67/3.46=1.06第14頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8154、變壓器調壓分接頭發(fā)生改變變壓器調整分接頭時一側額定電流改變，而另一側電流不變，

6、產生不平衡電流解決方法：計算變壓器額定電流以中間的分接頭為準，整定動作電流時考慮調壓范圍的一半。調壓范圍的一半最大外部故障電流第15頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8165、倆側CT勵磁特性不同TA勵磁電流TA誤差TA勵磁電流差異差動保護不平衡電流不平衡電流經驗公式同型系數TA誤差10一次電流TA變比取1變壓器差動保護特點為：TA同型系數取1第16頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四什么叫比率差動保護保護的動作電流隨著外部故障的短路電流增大而按比例的線性增大，且比不平衡電流增大的更快，使在任何外部故障時保護不會誤動作。第17頁，共61頁，

7、2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/818四、差動速斷保護 增強保護的可靠性 在嚴重內部故障時，短路電流很大，TA嚴重飽和使交流暫態(tài)傳變嚴重惡化，TA二次側基波電流為零，諧波分量增大，比率制動閉瑣，只有當TA退出暫態(tài)飽和，比率制動才動作，影響動作時間（6-8倍的額定電流）。第18頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/819第19頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/820第20頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/821第21頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四

8、2022/10/822第22頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/823第23頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/824第24頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/825第25頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/826第26頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/827第27頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/828一、變壓器差動保護的基本原理2.內部故 障時第28頁，共61頁，2022年，5月20日

9、，3點8分，星期四2022/10/829二、變壓器縱差保護的特殊問題（一）因各側相位不同產生的不平衡電流及相位補償1常規(guī)型變壓器差動保護的相位補償1.1因相位不同而產生的不平衡電流1.2相位補償第29頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/830相位補償第30頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/831保護范圍第31頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8321.3相位補償后，電流互感器變比的選擇 若取 則：變壓器Y側，電流為變壓器 側，電流為5A第32頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，

10、星期四2022/10/833一、變壓器差動保護的原理1.內部故障時設變壓器兩側額定電流分別為第33頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8341.3相位補償后，電流互感器變比的選擇采用相位補償后，?。鹤儔浩魅切蝹入娏骰ジ衅鞯淖儽葹?變壓器星形側電流互感器的變比為或按下列條件選擇TA變比第34頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/835 例： Y側 側 TA接線方式 Y 標準變比 二次電流, 不平衡電流計算變比 第35頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/836當各側電流互感器都采用星形接線時，利用

11、軟件對變壓器星形側電流進行相位和幅值的補償。2. 微機型變壓器差動保護的相位補償及電流平衡調整第36頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/837變壓器差動保護原理變壓器差動保護保護范圍變壓器差動保護存在問題變壓器差動保護動作后的處理1234第37頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8382.1相位補償設：星形側三相電流采樣值分別為則：用作差動保護計算的三相電流為第38頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/839電流平衡調整系數 2.2幅值補償 計算變壓器各側的一次額定電流 計算變壓器各側TA二次計

12、算電流第39頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/840計算電流平衡調整系數 2.2幅值補償 設以高壓側二次額定電流為基準，則：高壓側平衡系數為 中壓側平衡系數為 低壓側平衡系數為 第40頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/841（二）變壓器勵磁涌流的影響及減小影響的措施1.勵磁涌流的影響 變壓器的勵磁涌流是指在變壓器空載合閘或者外部故障切除后電壓恢復時，可能出現的較大的勵磁電流。 第41頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/842（二）變壓器勵磁涌流的影響及減小影響的措施1.勵磁涌流的影響 第4

13、2頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8432產生勵磁涌流的原因 鐵芯中的磁通不能突變 鐵芯中出現一個暫態(tài)磁通鐵芯中的磁通將達到最大值鐵芯嚴重飽和，勵磁電流將劇烈增大 第43頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8443勵磁涌流的特點 （1）包含有非周期分量（2）幅值大，但衰減快（3）包含有高次諧波分量（4）波形之間有間斷第44頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8454減小勵磁涌流影響的措施（1）采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器。（2）采用二次諧波制動的差動保護。（3）利用間斷角閉鎖的差動保護。

14、第45頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8461計算變比與標準變比不完全符合 如： 整定計算時應考慮平衡系數，如： （三）各側電流數值不等引起的不平衡電流 第46頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8472兩側TA的型號不同 整定計算時考慮同型系數型號相同型號不同（三）各側電流數值不等引起的不平衡電流 第47頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8483變壓器帶負荷調整分接頭設：變壓器由115KV改在110KV抽頭位置,則: 整定計算時應考慮因帶負荷調壓所引起的相對誤差 （三）各側電流數值不等

15、引起的不平衡電流 第48頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/849三、變壓器縱聯(lián)差動保護的構成及原理（一）比率制動的縱差保護1.和差式比率制動的差動保護第49頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8501）對于雙繞組變壓器 正常及外部故障時 第50頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/851 內部故障時雙繞組變壓器 第51頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/852?。簞幼鞣至?制動分量差動保護的動作條件：雙繞組變壓器第52頁，共61頁，2022年，5月20日，3點

16、8分，星期四2022/10/853比率制動式差動保護的動作特性 第53頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/854動作判據為：第54頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/855（二）勵磁涌流鑒別的原理 1. 二次諧波閉鎖原理 采用：三相差動電流中二次諧波電流與基波電流的比值，作為勵磁涌流閉鎖的判據。 閉鎖判據為：整定范圍為0.10.3，通常取0.15 實用中：第55頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8562.間斷角識別原理根據：勵磁涌流波形有間斷角的特點采用：波形比較技術將變壓器的勵磁涌流和故障

17、電流分開。判據如下： 通常?。?第56頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/857（三） 差動速斷保護 只要任一相差動電流大于差動速斷的整定值，保護瞬時動作。動作判據為： 為變壓器差動電流，為差動電流速斷保護定值。 第57頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/858（四）電流互感器斷線監(jiān)視 當任一相差動電流大于0.1In（TA二次額定電流）時，啟動TA斷線判別程序。判據：本側三相電流中一相無電流，而本側其它兩相和另一側各相電流與啟動前電流相等，判為是TA斷線。第58頁，共61頁，2022年，5月20日，3點8分，星期四2022/10/8595差動保護程序框圖圖811 差動保護程序框圖閉