變壓器分側(cè)差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成原理及應(yīng)用分析

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯變壓器分側(cè)差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成原理及應(yīng)用分析 1、問(wèn)題的提出按差動(dòng)原理構(gòu)成的繼電愛(ài)護(hù)裝置具有動(dòng)作速度快，靈敏度高，不受外部短路影響，不受系統(tǒng)振蕩影響等優(yōu)點(diǎn)。因而差動(dòng)原理在構(gòu)成繼電愛(ài)護(hù)裝置上，得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)差動(dòng)原理用于愛(ài)護(hù)變壓器時(shí)，需要解決在構(gòu)成其他設(shè)備差動(dòng)愛(ài)護(hù)時(shí)，所未遇到的如下特別問(wèn)題。（1） 必需實(shí)行措施，平衡被愛(ài)護(hù)變壓器各側(cè)電流互感器二次電流在數(shù)值和相位上的差異。（2） 必需實(shí)行措施，防止在變壓器空載投入或短路切除后電壓恢復(fù)時(shí)，產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)愛(ài)護(hù)誤動(dòng)作。（3） 在變壓器裝有調(diào)壓設(shè)備的狀況下，變壓器的變比常常變化，差動(dòng)愛(ài)護(hù)也必需適應(yīng)于這種狀況。（4

2、） 差動(dòng)愛(ài)護(hù)還應(yīng)實(shí)行措施，防止在變壓器過(guò)勵(lì)磁狀況下誤動(dòng)作。針對(duì)上述四點(diǎn)，在變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)的接線設(shè)計(jì)中和差動(dòng)裝置的內(nèi)部構(gòu)成上，實(shí)行了相應(yīng)的措施，來(lái)防止差動(dòng)愛(ài)護(hù)在各種預(yù)想狀況下誤動(dòng)作。這就不行避開(kāi)地導(dǎo)致變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)的簡(jiǎn)單化，其結(jié)果降低了差動(dòng)愛(ài)護(hù)的牢靠性。大量的統(tǒng)計(jì)資料表明，變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)的正確動(dòng)作率低于其他設(shè)備（如發(fā)電機(jī)）差動(dòng)愛(ài)護(hù)的正確動(dòng)作率。依據(jù)近年來(lái)繼電愛(ài)護(hù)動(dòng)作狀況的統(tǒng)計(jì)資料表明，變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)的平均正確動(dòng)作率只有60，而發(fā)電機(jī)差動(dòng)愛(ài)護(hù)的平均正確動(dòng)作率高于90。在近代變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)中，廣泛采納了諧波制動(dòng)原理來(lái)防止在變壓器出線勵(lì)磁涌流時(shí)，差動(dòng)繼電器誤動(dòng)作。由于大量采納電力電容器作為無(wú)功功率補(bǔ)償

3、裝置以及高壓電力電纜線路的增加，使得在變壓器內(nèi)部短路時(shí)，短路電流中的諧波重量增加。當(dāng)短路電流中的諧波重量進(jìn)入差動(dòng)回路時(shí)，如不實(shí)行措施，諧波制動(dòng)的差動(dòng)繼電器有延遲動(dòng)作或拒動(dòng)的危急。所以，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，特殊是220KV以上系統(tǒng)中，對(duì)變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)提出了更高的要求，迫切需要研制出性能更加完善的變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)。2、分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)的構(gòu)成方式及應(yīng)用特點(diǎn) 分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)，就是從轉(zhuǎn)變變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)的構(gòu)成方式上，來(lái)解決變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)存在的若干問(wèn)題，其接線如圖一所示。變壓器分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)方案的動(dòng)身點(diǎn)，就是把多繞組變壓器的各側(cè)繞組及其引線，分別看作是一個(gè)獨(dú)立的單元，猶如發(fā)電機(jī)的定子繞組及引線一樣。對(duì)變壓器的各側(cè)繞組和

4、引線分別采納縱聯(lián)差動(dòng)愛(ài)護(hù)。這樣就可以用接線簡(jiǎn)潔、牢靠性較高的發(fā)電機(jī)型縱聯(lián)差動(dòng)愛(ài)護(hù)來(lái)愛(ài)護(hù)變壓器，這一新的概念可以解決在設(shè)計(jì)變壓器差動(dòng)愛(ài)護(hù)時(shí)，所遇到的若干問(wèn)題。 明顯，分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)具有以下特點(diǎn)。（1） 由于不論來(lái)自變壓器哪一側(cè)的勵(lì)磁涌流，都要流過(guò)該側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)的兩組電流互感器，并得到平衡，而不會(huì)流到差回路。所以，分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)可不考慮勵(lì)磁涌流的影響。（2） 在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)，過(guò)勵(lì)磁電流只存在于變壓器的某一側(cè)，在該側(cè)的差動(dòng)回路中也是平衡的。所以，可以不考慮過(guò)勵(lì)磁引起差動(dòng)愛(ài)護(hù)誤動(dòng)作的問(wèn)題。（3） 各側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)在該側(cè)內(nèi)達(dá)到電流平衡。當(dāng)由于變壓器調(diào)壓而引起各側(cè)之間的電流變化時(shí)，不會(huì)有不平衡電流流入差回路，因而

5、可以不考慮變壓器調(diào)壓的影響。 各側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)的電流互感器二次側(cè)可以采納星形接線，能提高對(duì)變壓器繞組及引線單相接地短路故障的靈敏度。當(dāng)被愛(ài)護(hù)的繞組中性點(diǎn)直接接地時(shí)，愛(ài)護(hù)的靈敏度與繞組的接地點(diǎn)位置無(wú)關(guān)，愛(ài)護(hù)區(qū)間為繞組的100。圖二示出了在變壓器繞組中性點(diǎn)直接接地電流的標(biāo)么值；橫坐標(biāo)為故障點(diǎn)離開(kāi)中性點(diǎn)的距離百分?jǐn)?shù)a(N點(diǎn)為0，A點(diǎn)為100)。不難看出，在繞組上任何一點(diǎn)短路時(shí)，都可以保證足夠的靈敏度。 在500KV電力變壓器的高壓側(cè)中性點(diǎn)接有調(diào)壓變壓器的狀況下，該側(cè)的分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)對(duì)調(diào)壓繞組的接地故障有較高的靈敏度，可使調(diào)壓變壓器的愛(ài)護(hù)適當(dāng)簡(jiǎn)化。（1） 由于采納了接線簡(jiǎn)潔，正確動(dòng)作率高的發(fā)電機(jī)型縱聯(lián)差動(dòng)愛(ài)

6、護(hù)，而提高了差動(dòng)愛(ài)護(hù)的牢靠性。另外，由于差動(dòng)回路的計(jì)算不平衡電流小，愛(ài)護(hù)的動(dòng)作電流可以整定的較低（可低于變壓器額定電流的20）。因而擴(kuò)大了對(duì)變壓器繞組接地及相同故障的愛(ài)護(hù)范圍。（2） 分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)中不反應(yīng)繞組不接地的匝間短路故障。某些型號(hào)的變壓器型差動(dòng)愛(ài)護(hù)，在理論上可以反應(yīng)匝間的短路故障，但由于愛(ài)護(hù)的動(dòng)作值比較高，匝間短路時(shí)反應(yīng)到繞組端的電流變化比較小，并且和短路匝數(shù)的多少、短路匝的位置、短路回路的阻抗等多種因素有關(guān)。所以，縱聯(lián)差動(dòng)愛(ài)護(hù)對(duì)匝間短路故障的靈敏度很難定量計(jì)算，難以確定對(duì)多少匝、在什么位置的匝間短路，有多大的靈敏度。實(shí)踐證明，愛(ài)護(hù)變壓器的匝間短路，主要還是靠瓦斯愛(ài)護(hù)。 分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)也可以用來(lái)愛(ài)護(hù)自耦變壓器，其接線方式如圖三。此時(shí)高、中壓側(cè)的分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)可用一套差動(dòng)繼電器。 3、結(jié)束語(yǔ)采納分側(cè)差動(dòng)愛(ài)護(hù)要求在變壓器的每側(cè)繞組的兩端都裝設(shè)電流互感器，這對(duì)于500KV電力變壓器的220