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《變壓器差動保護原理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、主變差動保護一、主變差動保護簡介主變差動保護作為變壓器的主保護，能反映變壓器內(nèi)部相間短路故障、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，差動保護是輸入的兩端CT電流矢量差，當兩端CT電流矢量差達到設定的動作值時啟動動作元件。差動保護是保護兩端電流互感器之間的故障（即保護范圍在輸入的兩端CT之間的設備上），正常情況流進的電流和流出的電流在保護內(nèi)大小相等，方向相反，相位相同，兩者剛好抵消，差動電流等于零；故障時兩端電流向故障點流，在保護內(nèi)電流疊加，差動電流大于零。驅(qū)動保護出口繼電器動作，跳開兩側(cè)的斷路器，使故障
2、設備斷開電源。二、縱聯(lián)差動保護原理(一)、縱聯(lián)差動保護的構(gòu)成縱聯(lián)差動保護是按比較被保護元件（1號主變）始端和末端電流的大小和相位的原理而工作的。為了實現(xiàn)這種比較，在被保護元件的兩側(cè)各設置一組電流互感器TA1、TA2，其二次側(cè)按環(huán)流法接線，即若兩端的電流互感器的正極性端子均置于靠近母線一側(cè)，則將他們二次的同極性端子相連，再將差動繼電器的線圈并入，構(gòu)成差動保護。其中差動繼電器線圈回路稱為差動回路，而兩側(cè)的回路稱為差動保護的兩個臂。(二)、縱聯(lián)差動保護的工作原理根據(jù)基爾霍夫第一定律，；式中表示變壓器各側(cè)電流的
3、向量和，其物理意義是：變壓器正常運行或外部故障時，若忽略勵磁電流損耗及其他損耗，則流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流。因此，縱差保護不應動作。當變壓器內(nèi)部故障時，若忽略負荷電流不計，則只有流進變壓器的電流而沒有流出變壓器的電流，其縱差保護動作，切除變壓器。見變壓器縱差保護原理接線。（1）正常運行和區(qū)外故障時，被保護元件兩端的電流和的方向如圖1.5.5（a）所示，則流入繼電器的電流為繼電器不動作。（2）區(qū)內(nèi)故障時，被保護元件兩端的電流和的方向如圖1.5.5（b）所示，則流入繼電器的電流為此時為兩側(cè)電源提
4、供的短路電流之和，電流很大，故繼電器動作，跳開兩側(cè)的斷路器。由上分析可知，縱聯(lián)差動保護的范圍就是兩側(cè)電流互感器所包圍的全部區(qū)域，即被保護元件的全部，而在保護范圍外故障時，保護不動作。因此，縱聯(lián)差動保護不需要與相鄰元件的保護在動作時間和動作值上進行配合，是全線快速保護，且具有不反應過負荷與系統(tǒng)震蕩及靈敏度高等優(yōu)點。三、微機變壓器縱差保護的主要元件介紹主要元件有：1）比率差動保護元件，2）勵磁涌流閉鎖元件，3）TA飽和閉鎖元件，4）TA斷線閉鎖（告警）元件，5）差動速斷元件，6）過勵磁閉鎖元件下面對各個元件
5、的功能和原理作個簡要的介紹：(1)比率差動保護元件：變壓器在正常負荷狀態(tài)下，差動回路中的不平衡電流很小，但當發(fā)生區(qū)外短路故障時，由于電流互感器可能飽和等等因素，會使不平衡電流增大，當不平衡電流超過了保護動作電流時，差動保護就會誤動。比率差動保護就是用來區(qū)分差流是由內(nèi)部故障還是不平衡輸出（特別是外部故障）引起的，它引入了外部短路電流作為制動電流，當外部短路電流增大時，制動電流隨之增大，使得繼電器的動作電流也相應增大，這樣就可以有效的躲過不平衡電流，避免誤動的出現(xiàn)。比率差動元件采用初始帶制動的變斜率比率制動
6、特性，由低值比率差動（靈敏）和高值比率差動（不靈敏）兩個元件構(gòu)成。為了保證區(qū)內(nèi)故障的快速切除，只有低值比率差動元件（靈敏）設有TA飽和判據(jù)，高值比率差動元件（不靈敏）不設TA飽和判據(jù)。三折線比率差動保護的動作特性如圖5.1所示。圖5.1比率差動保護動作特性圖比率差動動作方程：式中：為變壓器額定電流；分別為變壓器各側(cè)電流；為穩(wěn)態(tài)比率差動起動電流；為差動電流；為制動電流；為比率制動系數(shù)整定值（）。比率差動保護按相判別，滿足以上條件時動作。但是保護出口必須還要經(jīng)過TA的飽和判別，TA斷線判別（可選），勵磁涌流
7、判別。由圖可以看出，具有比率制動特性差動元件的動作特性主要由起動電流，拐點電流，比率制動系數(shù)（即特性曲線的斜率）決定，而動作特性又決定了差動元件的動作靈敏度和躲區(qū)外故障的能力，當這三個量中的兩個固定以后，比率制動系數(shù)越小，或拐點電流越大，或初始動作電流越小，差動元件的動作靈敏度越高，而此時躲區(qū)外故障的能力越差。（2）TA飽和閉鎖元件：區(qū)外短路故障時，若一側(cè)電流互感器出現(xiàn)飽和，則差動回路中的不平衡電流將會增大，容易導致縱差保護誤動作，為了解決TA飽和對差動保護的影響，首先設置一個高定值比率差動動作區(qū)，它是
8、不需要經(jīng)過TA的飽和判別的，即圖中的陰影部分，其保護判據(jù)如下：，，的定義與上文相同。當，確定的工作點落入該區(qū)域時，縱差動保護可以經(jīng)TA斷線判別（可選），勵磁涌流判別后快速動作。如果工作點沒有在高定值比率差動動作區(qū)時，通常利用二次電流中的二次和三次諧波含量來判別TA是否飽和，其判據(jù)如下：式中：分別為電流中的基波、二次和三次諧波；為比例常數(shù)。當與某相差動電流有關的電流滿足上式時即認為此相差流是由TA飽和引起的，此時閉鎖穩(wěn)態(tài)比率差動保護。（3）T
