變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理

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1、1、變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理　　與線路縱差保護(hù)的原理相同，都是比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小。　　2、變壓器差動(dòng)保護(hù)與線路差動(dòng)保護(hù)的區(qū)別：　　由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不相等再加上變壓器各側(cè)電流的相位往往不相同。因此，為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的正確工作，須適當(dāng)選擇各側(cè)電流互感器的變比，及各側(cè)電流相位的補(bǔ)償使得正常運(yùn)行和區(qū)外短路故障時(shí)，兩側(cè)二次電流相等。例如圖8-5所示的雙繞組變壓器，應(yīng)使　　8.3.2變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)　　1、勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)及克服勵(lì)磁涌流的方法　　(1)勵(lì)磁涌流：　　在空載投入變壓器或外部故障切除后

2、恢復(fù)供電等情況下在空載投入變壓器或外部故障切除后恢復(fù)供電等情況下，變壓器勵(lì)磁電流的數(shù)值可達(dá)變壓器額定6～8倍變壓器勵(lì)磁電流通常稱為勵(lì)磁涌流。　　(2)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的原因　　因?yàn)樵诜€(wěn)態(tài)的情況下鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90°，在電壓瞬時(shí)值u=0瞬間合閘，鐵芯中的磁通應(yīng)為-Φm。但由于鐵心中的磁通不能突變，因此將出現(xiàn)一個(gè)非周期分量的磁通+Φm，如果考慮剩磁Φr，這樣經(jīng)過半過周期后鐵心中的磁通將達(dá)到2Φm+Φr，其幅值為如圖8-6所示。此時(shí)變壓器鐵芯將嚴(yán)重飽和，通過圖8-7可知此時(shí)變壓器的勵(lì)磁電流的數(shù)值將變得很大，達(dá)到額定電流的6～8

3、倍，形成勵(lì)磁涌流?！　?3)勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)：　?、賱?lì)磁電流數(shù)值很大，并含有明顯的非周期分量，使勵(lì)磁電流波形明顯偏于時(shí)間軸的一側(cè)。　?、趧?lì)磁涌流中含有明顯的高次諧波，其中勵(lì)磁涌流以2次諧波為主?！　、蹌?lì)磁涌流的波形出現(xiàn)間斷角?！　”?-1勵(lì)磁涌流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)舉例　　　　(4)克服勵(lì)磁涌流對變壓器縱差保護(hù)影響的措施：　　①采用帶有速飽和變流器的差動(dòng)繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù);　?、诶枚沃C波制動(dòng)原理構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù);　?、劾瞄g斷角原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù);　?、懿捎媚：R(shí)別閉鎖原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)?！　?、不平衡電流產(chǎn)生的原因　　(1)穩(wěn)態(tài)

4、情況下的不平衡電流　　①變壓器兩側(cè)電流相位不同　　電力系統(tǒng)中變壓器常采用Y，d11接線方式，因此，變壓器兩側(cè)電流的相位差為30°，如下圖所示，Y側(cè)電流滯后△側(cè)電流30°，若兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，則兩側(cè)對應(yīng)相的二次電流也相差30°左右，從而產(chǎn)生很大的不平衡電流。　?、陔娏骰ジ衅饔?jì)算變比與實(shí)際變比不同　　由于變比的標(biāo)準(zhǔn)化使得其實(shí)際變比與計(jì)算變比不一致，從而產(chǎn)生不平衡電流?！　　緦?shí)例分析1】由電流互感實(shí)際變比與計(jì)算變比不等產(chǎn)生的不平衡電流分析　　在表8-2中，變壓器型號、變比、Y,d11接線。計(jì)算由于電流互感器的實(shí)際變比與

5、計(jì)算不等引起的不平衡電流。計(jì)算結(jié)果如表8-2。由表8-2可見，由于電流互感器的實(shí)際變比與計(jì)算變比不等，正常情況將產(chǎn)生0.21A的不平衡電流?！　”?-2計(jì)算變壓器額定運(yùn)行時(shí)差動(dòng)保護(hù)臂中的不平衡電流　　　　③變壓器各側(cè)電流互感器型號不同　　由于變壓器各側(cè)電壓等級和額定電流不同，所以變壓器各側(cè)的電流互感器型號不同，它們的飽和特性、勵(lì)磁電流(歸算至同一側(cè))也就不同，從而在差動(dòng)回路中產(chǎn)生較大的不平衡電流?！　、茏儔浩鲙ж?fù)荷調(diào)節(jié)分接頭　　變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭，是電力系統(tǒng)中電壓調(diào)整的一種方法，改變分接頭就是改變變壓器的變比。整定計(jì)算中，差動(dòng)

6、保護(hù)只能按照某一變比整定，選擇恰當(dāng)?shù)钠胶饩€圈減小或消除不平衡電流的影響。當(dāng)差動(dòng)保護(hù)投入運(yùn)行后，在調(diào)壓抽頭改變時(shí)，一般不可能對差動(dòng)保護(hù)的電流回路重新操作，因此又會(huì)出現(xiàn)新的不平衡電流。不平衡電流的大小與調(diào)壓范圍有關(guān)?！　?2)暫態(tài)情況下的不平衡電流　　暫態(tài)過程中不平衡電流的特點(diǎn)：　　①暫態(tài)不平衡電流含有大量的非周期分量，偏離時(shí)間軸的一側(cè)?！　、跁簯B(tài)不平衡電流最大值出現(xiàn)的時(shí)間滯后一次側(cè)最大電流的時(shí)間(根據(jù)此特點(diǎn)靠保護(hù)的延時(shí)來躲過其暫態(tài)不平衡電流必然影響保護(hù)的快速性，甚至使變壓器差動(dòng)保護(hù)不能接受)。　　8.3.3減小不平衡電流的措施　　(

7、1)減小穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流　　變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)用的電流互感器，選用變壓器差動(dòng)保護(hù)專用的D級電流互感器;當(dāng)通過外部最大穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí)，差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷要能滿足10%誤差的要求?！　?2)減小電流互感器的二次負(fù)荷　　這實(shí)際上相當(dāng)于減小二次側(cè)的端電壓，相應(yīng)地減少電流互感器的勵(lì)磁電流。減小二次負(fù)荷的常用辦法有：減小控制電纜的電阻(適當(dāng)增大導(dǎo)線截面，盡量縮短控制電纜長度);采用弱電控制用的電流互感器(二次額定電流為lA)等。　　(3)采用帶小氣隙的電流互感器　　這種電流互感器鐵芯的剩磁較小，在一次側(cè)電流較大的情況下，電流互感器不

8、容易飽和。因而勵(lì)磁電流較小，有利于減小不平衡電流。同時(shí)也改善了電流互感器的暫態(tài)特性?！　?4)減小變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流采用相位補(bǔ)償①采用適當(dāng)?shù)慕泳€進(jìn)行相位補(bǔ)償法?！　D8-10Y,d11接線變壓器差動(dòng)保護(hù)接線圖和相量圖　　如變壓