变压器差动保护地基本原理与逻辑图.docxVIP

变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护 的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护 与线路 差动保护 的区别： 由于变压器 高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上 变压器 各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保 证纵差动保护 的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区 外短路故障时，两侧二次电流相等。 例如图 8-5 所示的双绕组 变压器 ，应使 8.3.2 变压器 纵差动保护 的特点 1 、励磁涌流 的特点及克服 励磁涌流 的方法 （ 1）励磁涌流 ： 在空载投入 变压器 或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入 变压器 或外部故障切除后恢复供电 等情况下， 变压器 励磁电流的数值可达 变压器 额定 6～ 8 倍变压器 励磁电流通常称为 励磁涌流 。 （ 2）产生 励磁涌流 的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压 90°，在电压瞬时值 应为 -Φ 。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通 m  u=0 瞬间合闸，铁芯中的磁通 +Φm ，如果考虑剩磁 Φ，这样r 经过半过周期后铁心中的磁通将达到 2Φm +Φr，其幅值为如图 8-6 所示。此时 变压器 铁芯将严重饱和，通过 图 8-7 可知此时 变压器 的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的 6～8 倍，形成 励磁涌流 。 （ 3）励磁涌流 的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。 ② 励磁涌流 中含有明显的高次谐波，其中 励磁涌流 以 2 次谐波为主。 ③ 励磁涌流 的波形出现间断角。 表 8-1 励磁涌流 实验数据举例 谐波分量占基波分量的百分数（ % ） 条件 直流分 二次谐 三次谐 四次谐 五次谐 基波 量 波 波 波 波 第一个周期 58 100 62 25 4 2 励磁涌流 第二个周期 58 100 63 28 5 3 第八个周期 58 100 65 30 7 3 电流互感器饱 内部短路 和 38 100 4 32 9 2 故障电流 电流互感器不 0 100 9 4 7 4 饱和 4）克服 励磁涌流 对变压器 纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成 差动保护 ；②利用二次谐波制动原理构成的 差动保护 ； ③利用间断角原理构成的 变压器差动保护 ； ④采用模糊识别闭锁原理构成的 变压器差动保护 。 2、 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 两侧电流相位不同 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°，如下图所示， Y 侧 电流滞后△侧电流 30°，若两侧的电流互感器采用相同的接线方式，则两侧对应相的二次电流也相差 30°左 右，从而产生很大的不平衡电流。 ②电流互感器计算变比与实际变比不同 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。 【实例分析 1】由电流互感实际变比与计算变比不等产生的不平衡电流分析 在表 8-2 中，变压器 型号、变比、 Y,d11 接线。计算由于电流互感器的实际变比与计算不等引起的不平 衡电流。计算结果如表 8-2。由表 8-2 可见，由于电流互感器的实际变比与计算变比不等，正常情况将产生 0.21A 的不平衡电流。 表 8-2 计算变压器 额定运行时 差动保护 臂中的不平衡电流 电压侧（ KV ） 38.5（40.4） 6.3 额定电流（ A ） 120（ 114.3） 733 电流互感器接线方 Y 式 电流互感器计算变 733/5 比 电流互感器的实际 300/5=60 1000/5=200 变比 差动臂的电流 207.8/60=3.46 （ 3.3） 733/200=3.67 不平衡电流 3.67-3.46（ 3.3）=0.21（0.37） ③ 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。 ④ 变压器 带负荷调节分接头 变压器带负荷调整分接头，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， 差动保护 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 差动 保护投入运行后，在调压抽头改变时，一般不可能对 差动保护 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暂态过程中不平衡电流的特点： ①暂态不平衡电流含有大量的非周期分量，偏离时