第四講：變壓器差動(dòng)保護(hù)

變壓器主保護(hù)〔一〕變壓器的根本構(gòu)造及聯(lián)結(jié)組別：電力變壓器主要是由鐵芯及繞在鐵芯上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的絕緣繞壓器油的油箱中。然后，通過絕緣套管將變壓器各繞組引到變壓器殼體之外。三相組式變壓器。的三相變壓器。雙繞組變壓器的主要聯(lián)結(jié)組別有：YNy,YNd,DdDd-d。分析說明，聯(lián)結(jié)組別為Yy的變壓器，運(yùn)行時(shí)某側(cè)電壓波形要發(fā)生畸變，從而使變壓器YNddYNd11介紹一下聯(lián)結(jié)組別的含義：YYNDd，11低壓側(cè)的線電壓或線電流分別滯后高壓側(cè)對(duì)應(yīng)線電壓或線電流330301111〔二〕瓦斯保護(hù)：除故障?！踩匙儔浩骺v差保護(hù)的構(gòu)成原理及接線：

0

表示變壓器各側(cè)電流的向量理接線。〔四〕變壓器縱差保護(hù)需考慮的特別問題及其解決方案：〔1〕在正常工況下，使差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流的相位一樣：當(dāng)變壓器承受YND接線方式時(shí)，流入變壓器電流的相角與流出變壓器的不同，如當(dāng)聯(lián)結(jié)組別為30

就不行能等于零或很小。解決方案：1TAYTA次側(cè)接成三角形的，而將三角形側(cè)的TAYTA二次電流的相位校正過來；2，軟件移相：目前這種方法已經(jīng)被廣泛承受于微機(jī)保護(hù)裝置中，如南瑞的RCS978，南自的PST1200，承受軟件校正時(shí)，變壓器各側(cè)TAYTA轉(zhuǎn)變TAY形接線TA二次YTA〔22～6鎖差動(dòng)保護(hù)。由圖可以看出，勵(lì)磁涌流有其明顯的特征：1〕波形偏于時(shí)間軸一側(cè)，即涌流中含有很大的直流重量；2〕含有明顯的二次諧波和偶次諧波，二次諧波的含量在由于波形的連續(xù)，導(dǎo)致其在一個(gè)周波內(nèi)正半波和負(fù)半波不對(duì)稱。次諧波法和連續(xù)角法，判別式為I K Id2 2 d〔1-1〕 式中：I 為差動(dòng)電流中的二次諧波電流；K d2 2 dI

＝1Ti (tdt，T是一個(gè)工頻周期時(shí)間〔20ms〕。d T 0 d當(dāng)式(1-1(1-1)不滿足時(shí)，開放縱差動(dòng)保護(hù)，連續(xù)角原理的變壓器差動(dòng)保護(hù)承受如下判據(jù)：間〔1-2〕

斷 角 j

65波 寬 w

140〔1-3〕假設(shè)連續(xù)角j

65，則判為是勵(lì)磁涌流，而非變壓器內(nèi)部故障，此時(shí)立過程中誤動(dòng)；假設(shè)波寬w

140，并且連續(xù)角j

65，則短時(shí)開放比率差動(dòng)j

65j

65為比率差動(dòng)繼電器的閉鎖條件，式(1-3)為其短時(shí)開放條件，且前提條件是閉鎖條件j

65不滿足，而式(1-2)條件滿足時(shí)并不能開放比率差動(dòng)繼電器?！?〕能牢靠躲過穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)不平衡電流的影響：這里的穩(wěn)態(tài)不平衡電流主要有：變壓器的勵(lì)磁電流，變壓器有載調(diào)壓所引起的不平衡電流，兩側(cè)差動(dòng)TA是對(duì)縱差保護(hù)進(jìn)展合理的整定計(jì)算，適當(dāng)提高其動(dòng)作門坎?！参濉巢顒?dòng)保護(hù)的作用原理閉鎖元件，3〕TA，4〕TA，5〕差動(dòng)速斷元件，6〕過勵(lì)磁閉鎖元件(1)比率差動(dòng)保護(hù)元件：變壓器在正常負(fù)荷狀態(tài)下，差回路中的不平衡電流很小，但當(dāng)發(fā)生區(qū)外短TA三折線比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性如圖5.1所示。動(dòng)作電流 無TA飽和判據(jù)區(qū)1.2IeIcdqd0.5Ie 0.8Ie 6Ie 制動(dòng)電流圖5.1比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性圖比率差動(dòng)動(dòng)作方程：I 0.2Id

Icdqd

.....................................................Ir

0.5IeId

K [Ibl

0.5Ie

]0.1Ie

Icdqd

..........................0.5I Ie r

6IeI 0.75[IIdrI mr i1

6Ir Ii

]Kbl

5.5Ie

0.1Ie

Icdqd

........Ir

6Ie(5-1)

mIIdiIdi1Ie

I1

~I m

為穩(wěn)態(tài)比率cdqd差動(dòng)起動(dòng)電流；I 為差動(dòng)電流；I 為制動(dòng)電流；K 為比率制動(dòng)系數(shù)整定值d r bl〔0.2Kbl

0.75TATA由圖可以看出，具有比率制動(dòng)特性差動(dòng)元件的動(dòng)作特性主要由起動(dòng)電流，高，而此時(shí)躲區(qū)外故障的力量越差?！?〕TA則差動(dòng)回路中的不平衡電流將會(huì)增大，簡(jiǎn)潔導(dǎo)致縱差保護(hù)誤動(dòng)作，為了解決TATA的飽和判別的，即圖中的陰影局部，其保護(hù)判據(jù)如下：IIdr0.8I

0.8Ie

1.2Ie(5-2)

r eIIIII確定的工作點(diǎn)落入該區(qū)域時(shí)，縱差動(dòng)d r e d r保護(hù)可以經(jīng)TATAI k *II2

2xb 1k *I(5-3)

3

3xb 1式中：I ,I ,I 分別為電流中的基波二次和三次諧波；k ,k 為比例常數(shù)。1 2 3 2xb 3xb當(dāng)與某相差動(dòng)電流有關(guān)的電流滿足上式時(shí)即認(rèn)為此相差流是由TA起的，此時(shí)閉鎖穩(wěn)態(tài)比率差動(dòng)保護(hù)?！?〕TA斷線閉鎖〔告警〕元件：變壓器帶有肯定的負(fù)荷時(shí)，假設(shè)電流互TATAId10

kI〔krTA：1〕任一側(cè)負(fù)序相電壓大于6V；2〕起動(dòng)后任一側(cè)任一相電流比起動(dòng)前增加；3〕起動(dòng)后1.14保護(hù)誤動(dòng)作?！?〕差動(dòng)電流速斷保護(hù)元件比率制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)能作為變壓器的主保護(hù)，但在嚴(yán)峻內(nèi)部故障時(shí)，短TA速斷保護(hù)。其動(dòng)作判據(jù)為：Id>Isd動(dòng)電流大于差動(dòng)速斷整定值