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《變壓器差動保護的工作原理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1、變壓器差動保護的工作原理 與線路縱差保護的原理相同,都是比較被保護設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小?! ?、變壓器差動保護與線路差動保護的區(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,為了保證縱差動保護的正確工作,須適當選擇各側(cè)電流互感器的變比,及各側(cè)電流相位的補償使得正常運行和區(qū)外短路故障時,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變壓器縱差動保護的特點 1、勵磁涌流的特點及克服勵磁涌流的方法 (1)勵磁涌流: 在空載投入變壓器或外部
2、故障切除后恢復(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,變壓器勵磁電流的數(shù)值可達變壓器額定6~8倍變壓器勵磁電流通常稱為勵磁涌流。 (2)產(chǎn)生勵磁涌流的原因 因為在穩(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到2Φm+Φr,其幅值為如圖8-6所示。此時變壓器鐵芯將嚴重飽和,通過圖8-7可知此時變壓器的勵磁電流的數(shù)值將變得很大,
3、達到額定電流的6~8倍,形成勵磁涌流。 (3)勵磁涌流的特點: ?、賱畲烹娏鲾?shù)值很大,并含有明顯的非周期分量,使勵磁電流波形明顯偏于時間軸的一側(cè)?! 、趧畲庞苛髦泻忻黠@的高次諧波,其中勵磁涌流以2次諧波為主?! 、蹌畲庞苛鞯牟ㄐ纬霈F(xiàn)間斷角?! ”?-1勵磁涌流實驗數(shù)據(jù)舉例 (4)克服勵磁涌流對變壓器縱差保護影響的措施: ?、俨捎脦в兴亠柡妥兞髌鞯牟顒永^電器構(gòu)成差動保護; ?、诶枚沃C波制動原理構(gòu)成的差動保護; ?、劾瞄g斷角原理構(gòu)成的變壓器差動保護; ?、懿捎媚:R別閉鎖原理構(gòu)成的變壓器差動保護?! ?、不平
4、衡電流產(chǎn)生的原因 (1)穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 ?、僮儔浩鲀蓚?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?! 、陔娏骰ジ衅饔嬎阕儽扰c實際變比不同 由于變比的標準化使得其實際變比與計算變比不一致,從而產(chǎn)生不平衡電流?! 緦嵗治?】由電流互感實際變比與計算變比不等產(chǎn)生的不平衡電流分析 在表8-2中,變壓器型號、變比、Y,d
5、11接線。計算由于電流互感器的實際變比與計算不等引起的不平衡電流。計算結(jié)果如表8-2。由表8-2可見,由于電流互感器的實際變比與計算變比不等,正常情況將產(chǎn)生0.21A的不平衡電流?! ”?-2計算變壓器額定運行時差動保護臂中的不平衡電流 ?、圩儔浩鞲鱾?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、勵磁電流(歸算至同一側(cè))也就不同,從而在差動回路中產(chǎn)生較大的不平衡電流?! 、茏儔浩鲙ж摵烧{(diào)節(jié)分接頭 變壓器帶負荷調(diào)整分接頭,是電力系統(tǒng)中電壓調(diào)整的一種方法
6、,改變分接頭就是改變變壓器的變比。整定計算中,差動保護只能按照某一變比整定,選擇恰當?shù)钠胶饩€圈減小或消除不平衡電流的影響。當差動保護投入運行后,在調(diào)壓抽頭改變時,一般不可能對差動保護的電流回路重新操作,因此又會出現(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: ?、贂簯B(tài)不平衡電流含有大量的非周期分量,偏離時間軸的一側(cè)?! 、跁簯B(tài)不平衡電流最大值出現(xiàn)的時間滯后一次側(cè)最大電流的時間(根據(jù)此特點靠保護的延時來躲過其暫態(tài)不平衡電流必然影響保護的快速性,甚至使變壓器
7、差動保護不能接受)?! ?.3.3減小不平衡電流的措施 (1)減小穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流 變壓器差動保護各側(cè)用的電流互感器,選用變壓器差動保護專用的D級電流互感器;當通過外部最大穩(wěn)態(tài)短路電流時,差動保護回路的二次負荷要能滿足10%誤差的要求?! ?2)減小電流互感器的二次負荷 這實際上相當于減小二次側(cè)的端電壓,相應(yīng)地減少電流互感器的勵磁電流。減小二次負荷的常用辦法有:減小控制電纜的電阻(適當增大導(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
8、 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,電流互感器不容易飽和。因而勵磁電流較小,有利于減小不平衡電流。同時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償①采用適當?shù)慕泳€進行相位補償法?! D8-10Y,d11接線變壓器差動保護接線圖和相量圖 如變壓