《變壓器的差動保護(hù)》ppt課件

1、 主變縱差維護(hù)作為變壓器的主維護(hù)，能反映變壓器內(nèi)部相間短路主變縱差維護(hù)作為變壓器的主維護(hù)，能反映變壓器內(nèi)部相間短路缺點、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路缺點，已勝利地運(yùn)用了缺點、高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路缺點，已勝利地運(yùn)用了多年。多年。 對于百萬級機(jī)組的主變壓器，由于運(yùn)輸?shù)确矫娴木売?，很多工對于百萬級機(jī)組的主變壓器，由于運(yùn)輸?shù)确矫娴木売?，很多工程將會選用單相變壓器，其每一個繞組均有兩個引出端，這就為裝程將會選用單相變壓器，其每一個繞組均有兩個引出端，這就為裝設(shè)單獨的分側(cè)縱差維護(hù)發(fā)明了必要條件，對于相間短路和高壓側(cè)接設(shè)單獨的分側(cè)縱差維護(hù)發(fā)明了必要條件，對于相間短路和高壓側(cè)接地缺點均有很好的

2、維護(hù)效果地缺點均有很好的維護(hù)效果 隨著單相變壓器的運(yùn)用，相間短路的幾率大大降低，接地短路隨著單相變壓器的運(yùn)用，相間短路的幾率大大降低，接地短路的幾率相對添加，配置零序差動維護(hù)可加強(qiáng)接地缺點的靈敏度。零的幾率相對添加，配置零序差動維護(hù)可加強(qiáng)接地缺點的靈敏度。零差維護(hù)在自耦變壓器上曾經(jīng)有勝利的運(yùn)用差維護(hù)在自耦變壓器上曾經(jīng)有勝利的運(yùn)用. . 變壓器差動維護(hù)的特點 兩側(cè)電流互感器TAI和TA2之間的區(qū)域為差動維護(hù)的維護(hù)范圍，維護(hù)動作于斷開兩側(cè)斷路器QFI、QF2。QF1QF2TA1TA2K1KD差動維護(hù)的主要功能及技術(shù)要求： (1)采用比率制動的原理,能可靠防止區(qū)外缺點時維護(hù)安裝誤動。新型變壓器維護(hù)差

3、動維護(hù)的動作特性，是把傳統(tǒng)的比率制動特性抬高，稱高值比率特性，用特性躲過區(qū)外缺點電流互感器的飽和的影響；新添加了靈敏變斜率比率制動曲線, 為防止該特性在區(qū)外缺點時TA的暫態(tài)與穩(wěn)態(tài)飽和時能夠引起的穩(wěn)態(tài)比率差動維護(hù)誤動作，安裝采用各相差電流的綜合諧波作為TA飽和閉鎖動作的判據(jù)，靈敏的抗電流互感器飽和的變斜率比率制動曲線可以保證區(qū)外嚴(yán)重缺點不誤動，區(qū)內(nèi)細(xì)微缺點可靠動作。圖A所示是區(qū)內(nèi)缺點，高值比率差動動作，可發(fā)跳閘令。 圖B所示是區(qū)內(nèi)嚴(yán)重缺點，差動速斷動作，可發(fā)跳閘令。 (2)具有電流互感器(TA)斷線判別功能，并能閉鎖差動或報警，當(dāng)電流大于額定電流時應(yīng)自動解除閉鎖并可動作出口跳閘，同時發(fā)出斷線信號

4、。雖然，差動維護(hù)具有上述功能，但是，從平安思索，當(dāng)差動維護(hù)發(fā)生TA斷線時，應(yīng)允許差動維護(hù)動作跳閘，而不應(yīng)閉鎖維護(hù)，由于即使繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，處置也不平安。 (3)為防止由于缺點電流過大時，電流互感器飽和導(dǎo)致差動維護(hù)拒動，在差動維護(hù)中裝設(shè)有差動電流速斷維護(hù)，可以有效保證在區(qū)內(nèi)發(fā)生各種短路缺點時，維護(hù)安裝可靠動作。 (4)由于各側(cè)電流互感器的變比和接線方式能夠不同，有平衡差動維護(hù)各側(cè)電流幅值和電流相位角的功能. (5)對于變壓器的差動維護(hù)有涌流閉鎖功能.2差動維護(hù)中的差動速斷的作用 當(dāng)變壓器內(nèi)部缺點電流過大時，變壓器差動維護(hù)用的電流互感器將要飽和，電流互感器飽和時將產(chǎn)生各種高次諧波，其中包含二次諧波分量。

5、而變壓器差動維護(hù)的涌流閉鎖功能，目前大部分采用二次諧波閉鎖，當(dāng)電流互感器飽和時，電流中的二次諧波分量將會使差動維護(hù)閉鎖，不能動作出口。這時，只能靠差動速斷維護(hù)動作出口，由于涌流閉鎖不閉鎖速斷。因此，變壓器差動維護(hù)中要設(shè)置速斷維護(hù)。根據(jù)差動速斷維護(hù)的特點，要求差動速斷維護(hù)滿足以下兩點要求：1動作電流應(yīng)能躲過最大勵磁涌流電流。2區(qū)內(nèi)發(fā)生最大短路電流缺點時，應(yīng)有足夠的靈敏度普通這種缺點都是發(fā)生在高壓套管引線上。 差動維護(hù)與瓦斯維護(hù)的區(qū)別當(dāng)發(fā)生變壓器內(nèi)部缺點時，根據(jù)維護(hù)的特點，差動維護(hù)比瓦斯維護(hù)動作速度要快。但是，當(dāng)變壓器發(fā)生匝間短路時，由于短路的匝數(shù)不同，電流變化不一定很大，又由于變壓器的流進(jìn)、流出

6、電流的方向不會改動，因此，差動維護(hù)很能夠不會動作。而匝間短路缺點如不及時處理、處置，將導(dǎo)致更大的缺點，呵斥更大的損失。所以，這時依托瓦斯維護(hù)動作將變壓器從電網(wǎng)中斷開。所以，差動維護(hù)和瓦斯維護(hù)不能相互替代。 變壓器過激磁對差動維護(hù)的影響當(dāng)系統(tǒng)電壓過高，將引起變壓器過激磁，當(dāng)變壓器過激磁時，變壓器鐵芯將飽和，鐵芯飽和后，變壓器的傳變特性會變壞，呵斥變壓器輸入輸出電流不成比列，從而導(dǎo)致差動維護(hù)誤動。因此當(dāng)這種景象出現(xiàn)時應(yīng)將差動維護(hù)閉鎖。根據(jù)分析，過激磁時，電流中的5次諧波分量較大，用5次諧波分量將差動維護(hù)閉鎖，防止維護(hù)誤動。 變壓器差動維護(hù)其差動回路中的不平衡電流大，必需采取措施躲開不平衡電流或設(shè)法

7、減小不平衡電流的影響。 一變壓器勵磁涌流的特點及減小其對縱差維護(hù)影響的措施 1勵磁涌流的產(chǎn)生及特點 變壓器的勵磁電流只經(jīng)過變壓器的原邊線圈，它經(jīng)過電流互感器進(jìn)入差動回路構(gòu)成不平衡電流，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，其值很小，普通不超越變壓器額定電流35。當(dāng)發(fā)生外部短路時，由于電壓降壓，勵磁電流更小，因此這些情況下對差動維護(hù)的影響一般可以不思索。 當(dāng)變壓器空載合閘或外部缺點切除后電壓恢復(fù)過程中，由于變壓器鐵心中的磁通量的突變，使鐵心瞬間飽和，這時將出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，可達(dá)510倍的額定電流，稱為勵磁涌流。此電流經(jīng)過差動回路，如不采取措施，縱差動維護(hù)將會誤動作變壓器勵磁電流構(gòu)成的不平衡電流IopQF1QF

8、2TA1TA2K1KD 勵磁涌流具有如下特點： (1)其值在初始很大，可達(dá)額定電流的5一10倍。 (2)含有大量非周期分量和高次諧波分量，且隨時間衰減。 在起始瞬間，勵磁涌流衰減的速度很快，對于普通的中小型變壓器，經(jīng)0.51秒后，其值不超越額定電流的0.250.5倍，大型變壓器勵磁涌流的衰減速度較慢，衰減到上述值要23s，即變壓器的容量越大，衰減越慢，完全衰減需求十幾秒時間3其波形有延續(xù)角， 減小勵磁涌流影響的措施 在變壓器差動維護(hù)中，如不采取有效措施消除勵磁涌流的影響，必將導(dǎo)致維護(hù)的誤動，根據(jù)勵磁涌流的特點，可采取以下措施。1利用延時動作或提高維護(hù)動作值來躲過勵磁涌流，但前者失去速動的優(yōu)點，

9、后者降低了維護(hù)動作的靈敏度。2利用勵磁涌流中的非周期分量，采器具有速飽和變流器的差動繼電器構(gòu)成差動維護(hù)。3利用勵磁涌流中波形延續(xù)的特點，采用能有鑒別延續(xù)角的差動繼電器構(gòu)成差動維護(hù)。4采用二次諧波制動的差動繼電器。二變壓器兩側(cè)接線組別不同引起的不平 衡電流及消除措施 電力系統(tǒng)中常用的Y，dll接線的變壓器，由于三角形側(cè)的線電流比星形側(cè)的同一相線電流相位超前300，因此假設(shè)兩側(cè)電流互感器都按通常接線方式接成星形，那么即使變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流的數(shù)值相等，在差動維護(hù)回路中也會出現(xiàn)不平衡電流 為了消除此不平衡電流，可采用相位補(bǔ)償法。即將變壓器星形側(cè)的電流互感器的二次側(cè)接成三角形，而將變壓器三角形

10、側(cè)的電流互感器二次側(cè)接成星形，從而將電流互感器二次測的電流相位校正過來。 電力變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于聯(lián)接組別和變比不同，各側(cè)電流大小及相位也不同。需經(jīng)過數(shù)學(xué)方法對TA聯(lián)接和變比進(jìn)展補(bǔ)償。消除電流大小和相位差別。 變壓器各側(cè)電流互感器采用星形接線，二次電流直接接入本安裝。電流互感器各側(cè)的極性都以母線側(cè)為極性端。變壓器各側(cè)TA 二次電流相位由軟件調(diào)整，安裝采用 Y- 變換調(diào)整差流平衡。三電流互感器的實踐變比與計算變比不 等引起的不平衡電流及減小影響的措施利用差動繼電器中平衡線圈消除不平衡 電流影響原理圖I2YI2(四兩側(cè)互感器型號不同產(chǎn)生的不平衡電流及采取 的措施 此不平衡電流是由兩側(cè)互感器的相對誤

11、差引起的，型號一樣的相對誤差較小，型號不同那么相 對誤差就會較大。 此不平衡電流應(yīng)在維護(hù)的整定計算中予以思索，既適當(dāng)添加維護(hù)的動作電流。計算時引入同型系數(shù)Kss .假設(shè)同型Kss取0。5，假設(shè)不同型Kss取1。五變壓器調(diào)壓分接頭改動產(chǎn)生的不平衡電流及處理的方法 帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常需求改動分接頭來調(diào)電壓，這樣就 改動了變壓器的變比原已調(diào)整平衡的差動維護(hù)；又會出現(xiàn)新的不平衡電流。 此不平衡電流采用提高動作電流來處理。 運(yùn)轉(zhuǎn)實際及統(tǒng)計闡明，在變壓器縱差維護(hù)不正確動作的類型中，因整定運(yùn)轉(zhuǎn)實際及統(tǒng)計闡明，在變壓器縱差維護(hù)不正確動作的類型中，因整定值不妥及值不妥及TATA二次回路不良所占的比率

12、很大。因此，為提高維護(hù)的可靠性，除二次回路不良所占的比率很大。因此，為提高維護(hù)的可靠性，除了必需保證維護(hù)安裝高質(zhì)量之外，還必需對其各元件整定值進(jìn)展合理的整定了必需保證維護(hù)安裝高質(zhì)量之外，還必需對其各元件整定值進(jìn)展合理的整定及確保其二次回路的正確性、良好性。及確保其二次回路的正確性、良好性。1多發(fā)生的不正確動作類型 統(tǒng)計闡明，經(jīng)常發(fā)生的差動維護(hù)不正確動作的類型有：正常運(yùn)轉(zhuǎn)時系統(tǒng)無缺點及無沖擊的誤動，區(qū)外缺點時誤動、系統(tǒng)短路缺點被切除時誤動。2 2不正確動作緣由分析不正確動作緣由分析1 1變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時差動維護(hù)誤動變壓器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時差動維護(hù)誤動 分析及統(tǒng)計闡明，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時差動維護(hù)誤動的主要分析及統(tǒng)

13、計闡明，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時差動維護(hù)誤動的主要緣由有：緣由有：A A由于由于TATA二次回路中接線端子螺絲松動，而二次回路中接線端子螺絲松動，而使回路連線接觸不良或短時開路；使回路連線接觸不良或短時開路；B BTATA二次回路中一相接觸不良，在接觸不良點產(chǎn)生電二次回路中一相接觸不良，在接觸不良點產(chǎn)生電弧進(jìn)而呵斥單相接地或兩相之間短路指弧進(jìn)而呵斥單相接地或兩相之間短路指TATA二次回路短二次回路短路；路；C CTATA二次電纜芯線相線外層絕緣破壞或損傷，在二次電纜芯線相線外層絕緣破壞或損傷，在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于振動等緣由呵斥接地短路；運(yùn)轉(zhuǎn)中由于振動等緣由呵斥接地短路；D D差動差動TATA二次回路多點接地，其中一

14、個接地點在維護(hù)二次回路多點接地，其中一個接地點在維護(hù)安裝盤上，其他接地點在變電站端子箱內(nèi)，兩個接地點安裝盤上，其他接地點在變電站端子箱內(nèi)，兩個接地點之間的地電位相差太大，或由于實驗等緣由，在差動元之間的地電位相差太大，或由于實驗等緣由，在差動元件中產(chǎn)生差流使其誤動。在雷雨天易發(fā)生。件中產(chǎn)生差流使其誤動。在雷雨天易發(fā)生。2 2區(qū)外缺點切除時的誤動區(qū)外缺點切除時的誤動 區(qū)外缺點被切除時，流過變壓器的電流忽然減小區(qū)外缺點被切除時，流過變壓器的電流忽然減小到額定負(fù)荷電流之下。在此暫態(tài)過程中，由于電流中到額定負(fù)荷電流之下。在此暫態(tài)過程中，由于電流中自在分量的存在，使兩側(cè)差動自在分量的存在，使兩側(cè)差動TA

15、TA二次電流之間的相位二次電流之間的相位短時短時4060ms4060ms發(fā)生了變化，在差動元件中產(chǎn)生差流。發(fā)生了變化，在差動元件中產(chǎn)生差流。兩側(cè)差動兩側(cè)差動TATA的暫態(tài)特性相差越大，差流值越大，繼續(xù)的暫態(tài)特性相差越大，差流值越大，繼續(xù)的時間就越長。又由于流過變壓器的電流較小，差動的時間就越長。又由于流過變壓器的電流較小，差動元件的制動電流較小；當(dāng)差動元件拐點電流整定得過元件的制動電流較小；當(dāng)差動元件拐點電流整定得過大時，差動元件處于無制動形狀。此時，假設(shè)初始動大時，差動元件處于無制動形狀。此時，假設(shè)初始動作電流定值偏小，維護(hù)容易誤動。作電流定值偏小，維護(hù)容易誤動。3 3區(qū)外缺點時的誤動區(qū)外缺

16、點時的誤動 區(qū)外缺點差動維護(hù)誤動的情況有兩種，一種是近區(qū)區(qū)外缺點差動維護(hù)誤動的情況有兩種，一種是近區(qū)缺點缺點點距變壓器近而缺點電流很大；另一種是缺點缺點點距變壓器近而缺點電流很大；另一種是遠(yuǎn)區(qū)缺點而缺點電流很小比變壓器額定電流大不多。遠(yuǎn)區(qū)缺點而缺點電流很小比變壓器額定電流大不多。 前一種缺點時維護(hù)誤動的緣由，多因一側(cè)的前一種缺點時維護(hù)誤動的緣由，多因一側(cè)的TATA飽和，飽和，在差動元件中產(chǎn)生的差流特別大；后一種缺點時維護(hù)誤在差動元件中產(chǎn)生的差流特別大；后一種缺點時維護(hù)誤動的緣由，多是兩側(cè)差動動的緣由，多是兩側(cè)差動TATA暫態(tài)特性相差大及差動元件暫態(tài)特性相差大及差動元件定值整定有誤拐點電流過大、

17、啟動電流過小等所致。定值整定有誤拐點電流過大、啟動電流過小等所致。 為提高縱差維護(hù)的動作可靠性，應(yīng)作好以下任務(wù)：為提高縱差維護(hù)的動作可靠性，應(yīng)作好以下任務(wù)：1 1嚴(yán)防嚴(yán)防TATA二次回路接觸不良或開路二次回路接觸不良或開路 在維護(hù)安裝安裝調(diào)試之后，或變壓器大修后投運(yùn)之前，應(yīng)仔細(xì)檢在維護(hù)安裝安裝調(diào)試之后，或變壓器大修后投運(yùn)之前，應(yīng)仔細(xì)檢查查TATA二次回路，擰緊二次回路中各接線端子的螺絲，且螺絲上應(yīng)有二次回路，擰緊二次回路中各接線端子的螺絲，且螺絲上應(yīng)有彈簧墊或防震片。彈簧墊或防震片。2 2嚴(yán)厲執(zhí)行反措要求嚴(yán)厲執(zhí)行反措要求 一切差動一切差動TATA二次回路只能有一個公共接地點；且該接地點應(yīng)在維二

18、次回路只能有一個公共接地點；且該接地點應(yīng)在維護(hù)盤上。護(hù)盤上。3 3確保差動確保差動TATA二次電纜各芯線之間及各芯線對地二次電纜各芯線之間及各芯線對地的絕緣的絕緣 應(yīng)結(jié)合主設(shè)備檢修，定期檢查差動應(yīng)結(jié)合主設(shè)備檢修，定期檢查差動TATA二次電纜各二次電纜各芯線對地及各芯線之間的絕緣；用芯線對地及各芯線之間的絕緣；用1000V1000V搖表丈量時，搖表丈量時，各絕緣電阻應(yīng)不小于各絕緣電阻應(yīng)不小于5M5M。 另外，在配線過程中，不要損壞電纜芯線外層的另外，在配線過程中，不要損壞電纜芯線外層的絕緣，接端子線的裸體外露部分盡量要短，以免因振絕緣，接端子線的裸體外露部分盡量要短，以免因振動等緣由而呵斥接地或相間短路。動等緣由而呵斥接地或相間短路。4 4縱差維護(hù)用縱差維護(hù)用TATA的選擇的選擇 在選擇變壓器縱差維護(hù)在選擇變壓器縱差維護(hù)TATA時，一定要保證各組時，一定要保證各組TATA的容量及精度等級。優(yōu)先采用暫態(tài)特性好的的容量及精度等級。優(yōu)先采用暫態(tài)特性好的TPTP級級TATA。 另外，選擇二次電纜時，差動另外，選擇二次電纜時，差動TATA二次回路電纜芯二次回路電纜芯線的截面應(yīng)夠。對于長電纜，其芯線截面應(yīng)不小于線的截面應(yīng)夠。對于長電纜，其芯線截面應(yīng)不小于4mm24mm2銅線。銅線。 維護(hù)安裝內(nèi)部輔助維護(hù)安裝內(nèi)部輔助TATA的特性應(yīng)好，還可由軟件設(shè)的特性應(yīng)好，還可由軟件