继电保护培训(三、变压器差动保护).pptVIP

第三节 变压器的差动保护 一、变压器差动保护的基本原理 二、变压器差动保护的特点 三、变压器差动保护的整定计算原则 四、二次谐波制动的差动继电器 一、变压器差动保护的基本原理 变压器差动保护主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，是变压器的主保护之一。 变压器差动保护是按比较被保护变压器各侧电流的大小和相位的原理而构成的。 一、变压器差动保护的基本原理 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差保护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。 两侧电流互感器的变比关系: 构成变压器差动保护的基本原则: Ir0 1.正常运行和外部发生故障时 二次差动回路电流为: 保护不动作。 2.变压器内部发生故障时 二次差动回路电流为: 保护动作，将故障切除。 二、变压器差动保护的特点 （一）特点：受不平衡电流的因素影响大 变压器差动保护中，其差动回路的不平衡电流大，形成不平衡电流的因素多。为了保证变压器差动保护动作的选择性，差动继电器的动作电流应按躲开外部短路时出现的最大不平衡电流来整定。因此，减小不平衡电流及其对保护的影响，就成为实现变压器纵差保护的主要问题。 为此，应分析不平衡电流产生的原因，并讨论减少其对保护影响的措施。 （二）不平衡电流产生的原因 1. 稳态情况下的不平衡电流 (1)变压器正常运行时由励磁电流引起的不平衡电流 变压器正常运行时，励磁电流为额定电流的3%～5%。当外部短路时，由于变压器电压降低，此时的励磁电流更小，因此，在整定计算中可以不考虑。 (2)变压器各侧电流相位不同引起的不平衡电流 电力系统中变压器常采用Y，d11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°，如果两侧电流互感器采用相同的接线方式，即使两侧电流数值相同，由于两侧电流存在相位差而产生不平衡电流。 （3) 电流互感器计算变比与实际变比不同 变压器高、低压两侧电流的大小是不相等的。为要满足正常运行或外部短路时，流入继电器差回路的电流为零，则应使高、低压侧流入继电器的电流相等，则高、低压侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。但实际上由于电流互感器在制造上的标准化，往往选出的是与计算变比相接近且较大的标准变比的电流互感器。这样，由于变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致，从而产生不平衡电流。 （4) 变压器各侧电流互感器型号不同 由于变压器各侧电压等级和额定电流不同，所以变压器各侧的电流互感器型号不同，它们的饱和特性、励磁电流(归算至同一侧)也就不同，从而在差动回路中产生较大的不平衡电流。 （5) 变压器带负荷调节分接头 变压器带负荷调节分接头是电力系统中电压调整的一种方法，改变分接头就是改变变压器的变比。整定计算中，纵差保护只能按照某一变比整定，选择恰当的平衡线圈减小或消除不平衡电流的影响。当纵差保护投入运行后，在调压抽头改变时，一般不可能对纵差保护的电流回路重新操作，因此又会出现新的不平衡电流。不平衡电流的大小与调压范围有关。 2. 暂态情况下的不平衡电流 差动保护是瞬动保护，它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲的。因此，暂态过程中的不平衡电流对它的影响必须给予考虑。 在暂态过程中，一次侧的短路电流含有非周期分量，它对时间的变化率(di/dt)很小，很难变换到二次侧，而主要成为互感器的励磁电流，从而使铁芯更加饱和。本来按10%误差曲线选择的电流互感器在外部短路稳态时，已开始处于饱和状态，加上非周期分量的作用后，则铁芯将严重饱和。因而电流互感器的二次电流的误差更大，暂态过程中的不平衡电流也将更大。变压器励磁涌流就是一种暂态电流，对纵差保护回路不平衡电流的影响更大。 3.变压器的励磁涌流 变压器纵差保护继电器的正确选型、设计和整定都与变压器励磁电流有关。变压器的励磁电流是只流入变压器接通电源一侧绕组的，对纵差保护回路来说，励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此，励磁电流必然给差动保护的正确工作带来影响。励磁电流与变压器铁芯特性有关，正常运行时，变压器工作在其铁磁特性线性段，励磁阻抗很大，可近似认为励磁电流为0。因此，在稳态情况下，励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。 正常运行时励磁电流 励磁电流与变压器铁芯特性有关，正常运行时，变压器工作在其铁磁特性线性段，励磁阻抗很大，励磁电流仅为变压器额定电流的3％～5％，所以励磁电流对保护无影响。因此，在稳态情况下，励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。 在电压突然增加的特殊情况下，