變壓器保護(hù)-變壓器的電量保護(hù)

牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)繼電器中引入一個(gè)能夠反應(yīng)引入一個(gè)能夠反映變壓器穿越電流大小的制動(dòng)電流，動(dòng)作電流的大小可以根據(jù)制動(dòng)電流大小自動(dòng)調(diào)整。——比率制動(dòng)的差動(dòng)保護(hù)或簡(jiǎn)稱比率差動(dòng)保護(hù)。原因分析：電流互感器傳變產(chǎn)生的不平衡電流與變壓器的穿越性電流有關(guān)，外部故障時(shí)，變壓器的穿越電流很大，不平衡電流也就很大。比率差動(dòng)牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)比率=差動(dòng)電流/制動(dòng)電流既能保證變壓器外部故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的可靠性，又能保證在內(nèi)部故障時(shí)動(dòng)作的靈敏性。制動(dòng)電流一般定義為：差動(dòng)電流一般定義為：牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)第一段為水平線，用來躲過變壓器正常運(yùn)行時(shí)的不平衡電流。第二段AB為斜線，用來躲過電流互感器未飽和時(shí)的不平衡電流，其反向延長(zhǎng)線通過原點(diǎn)。第三段BC也是斜線，用來躲過電流互感器飽和產(chǎn)生的不平衡電流。圖1變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性有三個(gè)區(qū)域：差動(dòng)速斷區(qū)、比率差動(dòng)區(qū)和制動(dòng)區(qū)。牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)（1）在差動(dòng)區(qū)內(nèi)，比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作條件的判斷分為3部分：——變壓器差動(dòng)電流；——變壓器制動(dòng)電流；——比率差動(dòng)保護(hù)的最小差動(dòng)電流值；——差動(dòng)保護(hù)I段、II段的制動(dòng)系數(shù)（整定系數(shù)），分別是兩段斜線的斜率，一般取0.25~0.75；——差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)電流I段、II段整定值。牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)（2）在制動(dòng)區(qū)內(nèi)，為了防止變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，比率差動(dòng)保護(hù)還要采取涌流閉鎖措施，該差動(dòng)保護(hù)又稱為二次諧波閉鎖的比率差動(dòng)保護(hù)。其制動(dòng)條件為：——U、V、W相差動(dòng)電流中的二次諧波電流；——U、V、W相差動(dòng)電流中的基波電流；當(dāng)差動(dòng)電流中的二次諧波電流大于一定值時(shí)，將保護(hù)可靠閉鎖牽引變壓器比率差動(dòng)保護(hù)（3）二次諧波閉鎖原理會(huì)在某些情況下導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)延時(shí)動(dòng)作，增加差動(dòng)速斷保護(hù)。在差動(dòng)速斷動(dòng)作區(qū)內(nèi)，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作判據(jù)為：——差動(dòng)速斷保護(hù)整定值。按躲過變壓器的合閘涌流整定，一般整定為變壓器額定電流的7～15倍。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流變壓器差動(dòng)保護(hù)中其差動(dòng)回路中不平衡電流大，形成不平衡電流的因素多，所以必須采取措施躲開不平衡電流或設(shè)法減小不平衡電流的影響。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流由變壓器勵(lì)磁涌流所產(chǎn)生的不平衡電流132引起變壓器差動(dòng)不平衡電流的因素有：由變壓器兩側(cè)相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流由計(jì)算變比與實(shí)際電流互感器變比的不同所產(chǎn)生的不平衡電流由變壓器兩次電流互感器型號(hào)不同所產(chǎn)生的不平衡電流由變壓器帶載調(diào)壓而產(chǎn)生的不平衡電流45變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流1.計(jì)算變比與實(shí)際變比不同原因：在變壓器保護(hù)中對(duì)變壓器兩側(cè)一次電流進(jìn)行幅值折算時(shí)需要應(yīng)用變壓器變比，但折算變比有可能與實(shí)際變比不同，從而引起不平衡差動(dòng)電流?？朔胧涸龃髣?dòng)作電流門檻值。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流2.兩側(cè)相位不同由于變壓器常采用Y，d11的接線方式，因此，其兩側(cè)電流的相位差為30°，若兩側(cè)電流互感器仍采用通常的接線方式，則二次電流由于相位不同，也會(huì)有一個(gè)差電流流入繼電器，為消除這種不平衡電流的影響，通常都是將變壓器星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形，并適當(dāng)考慮聯(lián)接方式后，即可把二次電流的相位校正過來。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流星型一次側(cè)電流星型二次側(cè)電流變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流在微機(jī)保護(hù)中，變壓器各側(cè)電流互感器均接成Y形，因相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流可以通過軟件進(jìn)行相位校正。相位補(bǔ)償法：如果變壓器Y形接線側(cè)，其電流互感器采用△形接線；變壓器△形接線側(cè)，其電流互感器采用Y形接線，這時(shí)兩側(cè)電流互感器二次側(cè)輸出電流同相位，但在電流互感器接成△形側(cè)的差動(dòng)臂中，電流值又增大倍，此時(shí)為保證在正常運(yùn)行及外部故障情況下差動(dòng)回路中沒有電流，就必須將該側(cè)電流互感器的變比擴(kuò)大倍，以減小二次電流，使之與的電流相等。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流3.兩側(cè)互感器傳變誤差原因：變壓器兩側(cè)的電壓等級(jí)和額定電流不同，因而采用的電流互感器的型號(hào)不同，它們的特性差別較大，故引起較大的不平衡差動(dòng)電流?？朔胧涸龃髣?dòng)作電流門檻值。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流4.變壓器帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭原因：帶負(fù)荷調(diào)壓分接頭變壓器在運(yùn)行中常常需要改變分接頭來調(diào)電壓，這樣就改變了變壓器的變比，出現(xiàn)不平衡差流?？朔胧涸龃髣?dòng)作電流門檻值。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流5.變壓器勵(lì)磁涌流勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生：當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，鐵芯發(fā)生飽和，會(huì)出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁涌流，其值可能達(dá)到變壓器額定電流的6~8倍。勵(lì)磁涌流的存在，會(huì)是變壓器差動(dòng)回路產(chǎn)生很大的不平衡電流，導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流①只存在于變壓器電源側(cè)繞組；②數(shù)值很大；③含有很大成分的直流分量；④含大量的高次諧波，其中以二次諧波和五次諧波為主；⑤波形不連續(xù)，有間斷角。勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)：變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流5.變壓器勵(lì)磁涌流克服措施：①采用具有速飽和鐵芯的差動(dòng)繼電器②鑒別短路電流和勵(lì)磁涌流波形的差別③利用二次諧波制動(dòng)等（利用帶比率制動(dòng)的差動(dòng)繼電器）變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理及接線變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理及接線縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)原理由于其極強(qiáng)的選擇性，使它獲得了廣泛使用。電流差動(dòng)原理應(yīng)用于變壓器就構(gòu)成了變壓器差動(dòng)保護(hù)。內(nèi)部故障時(shí)：

外部故障時(shí)：正常運(yùn)行時(shí)：

變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理接線圖變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理及接線當(dāng)時(shí)，即認(rèn)為是內(nèi)部故障，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，發(fā)出跳閘信號(hào)，變壓器各側(cè)斷路器分閘。

總結(jié)：變壓器差動(dòng)保護(hù)可以反映變壓器內(nèi)部繞組相間、匝間、接地短路故障。變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理：變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理及接線由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，所以必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電力互感器的變比，使得在正常工作時(shí)和外部故障時(shí)兩側(cè)的二次電流相等。

那么，按相實(shí)現(xiàn)的差動(dòng)保護(hù)，其電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)電流互感器變比的比值等于變壓器的變比。nTA1為高壓側(cè)電流互感器的變比，nTA2為低壓側(cè)電流互感器的變比，nT為變壓器的變比。牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定二次諧波閉鎖的比率差動(dòng)保護(hù)原理框圖原理：當(dāng)各相差動(dòng)電流大于動(dòng)作電流Icd.set而小于速斷動(dòng)作電流Isd，并且制動(dòng)作用較小時(shí)，比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作；若變壓器空載合閘，出現(xiàn)勵(lì)磁涌流情況下，則保護(hù)不動(dòng)作。二次諧波閉鎖原理：“或門”制動(dòng)方案，只要有一相差動(dòng)電流的二次諧波含量滿足判據(jù)條件就閉鎖三相差動(dòng)保護(hù)。二次諧波閉鎖系數(shù)K2一般取0.15。牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定差動(dòng)電流和制動(dòng)電流的取值：Icd——差動(dòng)電流，單位A；Izd——制動(dòng)電流，單位A；——變壓器高壓側(cè)電流，單位A；——低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電流，單位A。說明：①差動(dòng)電流正方向高壓側(cè)以指向變壓器為正，低壓側(cè)以指向27.5kV母線為正。②電流互感器二次側(cè)應(yīng)采用星接方式，若需要求差值及由此產(chǎn)生的接線系數(shù)應(yīng)由保護(hù)裝置內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。③差動(dòng)保護(hù)電流平衡系數(shù)由保護(hù)裝置內(nèi)部根據(jù)變壓器接線形式、變壓器變比以及高低壓側(cè)電流互感器變比實(shí)現(xiàn)。④三相變壓器差動(dòng)保護(hù)應(yīng)以B相做公共相。牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)的整定變壓器差動(dòng)保護(hù)“三折線”動(dòng)作特性比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)采用“三折線”動(dòng)作特性：①動(dòng)作電流Icd.set按0.5Ie.h/nTA1.h整定；②I段制動(dòng)電流Izd.set1按Ie.h/nTA.h整定；③II段制動(dòng)電流Izd.set2按3Ie.h/nTA.h整定；④I