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主变压器差动保护原理描述

浏览数:141     发布时间:2018-06-15
 
1.1 变压器差动维护规模 
  变压器差动维护的维护规模,是变压器各侧的电流互感器之间的一次衔接部 
  分,首要反响以下毛病: 
  (1)变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。(2)变压器绕组严峻的匝间短路毛病。(3)大电流接地系统中,线圈及引出线的接地毛病。(4)变压器CT毛病。 
  1.2 差动维护动作跳闸原因 
  (1)主变压器及其套管引出线发作短路毛病。(2)维护二次线发作毛病。(3)电流互感器短路或开路。(4)主变压器内部毛病。(5)维护装置误动 
  由于变压器内部结构、运转方法,电量特征均有其特色,产生了一系列特有的技术问题,其差动维护接线图在构成上见图1。 
  2 可能形成差动维护误动作的要素 
  变压器差动维护两边电流互感器的电压等级、变比、容量以及铁芯和特性不一致,使差动回路的稳态和暂态不平衡电流都可能比较大。 
  正常运转时的励磁电流将作为变压器差动维护不平衡电流的一种来历,特别是当变压器过励磁运转时,励磁电流可达变压器额定电流的水平。 
  空载变压器俄然合闸时,或者变压器外部短路切除而变压器端电压俄然康复时,暂态励磁电流的巨细可达额定电流的6~8倍,可与短路电流相比较。 
  在中性点直接接地系统中,其间一台中性点接地变压器空载合闸时呈现励磁涌流,与此同时,并联运转的其它中性点接地变压器中也将呈现浪涌电流,这个电流被称之为“和应涌流”,和应涌流经过变压器的接地中性点构成回路,这个电流只在变压器的一侧流转。大容量变压器空载合闸的暂态过程持期长,和应涌流缓慢增长,其它运转变压器的差动维护有可能在其合闸较长时刻之后,由于和应涌流形成误动作。正常运转中的变压器,依据运转要求,需求调理分接头,这又将增大变压器差动维护的不平衡电流。 
  3 可能形成差动维护拒动作的要素 
  变压器差动维护应能反响高、低压绕组的匝间短路,而匝间短路时尽管短路环中电流很大,但流入差动维护的电流可能不大。变压器差动维护还应能反响高压侧(中性点直接接地系统)经高阻接地的单相短路,此刻毛病电流也较小。 
  综上所述,差动维护用于变压器,一方面由于各种要素产生较大或很大的不平衡电流,另一方面又要求能反响具有流出电流的轻微内部短路,可见变压器差动维护要比发电机差动维护复杂得多。 
  4 励磁涌流及其制动方法 
  当合上断路器给变压器充电时,有时能够看到变压器电流表的指针摆得很大,然后很快返回到正常的空载电流值,这个冲击电流转常称之为励磁涌流。变压器差动维护需求处理的杰出问题就是既能可靠地躲过励磁涌流,又能正确反响内部毛病。在励磁涌流中,除基波和非周期电流外,高次谐波电流以二次谐波为最大,波形呈现连续角,这个二次谐波电流是变压器励磁涌流的最显着的特性,由于在其它工况下很少有偶次谐波发作,在变压器内、外部毛病的短路电流中也会呈现二次谐波重量,但二次谐波重量所占份额较小,一般不会呈现波形连续。其它重量,如三次谐波、直流重量等均非励磁涌流所独有,在其它工况下均可能呈现,所以都不适于用来做为制动。 
  使用励磁涌流的波形连续角能够构成以辨别波形连续角原理的变压器差动维护,使用励磁涌流的二次谐波重量能够构成二次谐波制动的变压器差动维护,使之有效地躲过励磁涌流的影响,一般对各相差流别离求取二次谐波对基波的比值,即二次谐波比来完成制动。 
  5 避免差动维护区外毛病时,差动维护误动的方法 
  和发电机差动维护相同,为避开区外短路不平衡电流的影响,较抱负的方法就是选用比率制动。当差动维护区内短路,在电流互感器不饱满或饱满不太严峻时,比率制动差动继电器将活络快速动作。 
  6 避免差动维护区内毛病时,谐波制动的差动维护拒动的方法 
  假如区内短路电流非常大,电流互感器严峻饱满,短路电流的二次波形将发作畸变,可能呈现连续角和包含二次谐波的各种高次谐波。 
  关于长线或邻近装有停止补偿电容器的场合,在变压器发作内部严峻毛病时由于谐振也会短时呈现较大的衰减二次谐波电流。 
  关于上述两路状况,连续角原理和谐波制动原理的差动维护均可能回绝动作,关于这种状况,国内外多选用高定值的差动电流速断维护,这时不需再进行是否是励磁涌流的判别和制动,改由差流元件直接出口。其定值要大于空载合闸的涌流最大值。 
  7 避免变压器过励磁时误动的方法 
  过电压在120%~140%时,变压器励磁电流可达额定电流的10%~50%,差动维护完全可能误动作。 
  变压器过电压时励磁电流中三次谐波和五次谐波电流非常显着。以五次谐波电流I5为例,当电压达115%~120%时,五次谐波成分达到最大值(约为基波电流的I1的50%),但当过电压更大时,五次谐波成分又显着减小,当过电压为140%时,五次谐波成分约为35%,假如差动维护挑选I5/I1≥35%为闭锁判据,则可使在过电压小于140%时差动维护不会发作误动作,而当电压很大(超越140%)时差动维护免除五次谐波闭锁,使差动维护起到一部分过励磁维护的后备效果。 
  作为差动维护的过励磁误动闭锁判据,选用五次谐波而不必三次谐波,其原因是三次谐常常大量地出在其它场合,如内部短路时就可能呈现较大的三次谐波成分。 


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