kv电炉变压器差动保护动作原因研究分析及解决方

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1、个人收集整理仅供参考学习220KV电炉变压器差动保护动作原因地分析及解决方案张立民(新疆八一钢铁（集团）有限责任公司能源中心)【摘要】通过对电流互感器及其特性地分析，以及暂态过程中非周期分量对电流互感器地影响，找出220KV主变差动保护动作跳闸地原因，并提出解决方案.b5E2RGbCAP【关键词】电流互感器及其特性暂态非周期分量差动保护1.前言八钢220KV电炉变电站安装一台220KV/33KV，70000KVA主变一台，为70t电炉厂一台钢包精炼炉变压器（33KV，13000KVA），另一台冶

2、炼电炉变压器（33KV，60000KVA）供电.自1999年11月70t电炉厂投产，多次发生冶炼电炉变合闸时220KV主变差动保护动作跳闸，给220KV主变安全运行及电炉厂地生产带来很大地影响，为彻底解决这个问题，对220KV主变差动保护频繁动作进行分析.p1EanqFDPw2..220KV主变差动保护动作原因探讨变压器差动保护是按照比较变压器两侧电流向量地原理构成地继电保护装置.其原理接线如图1.流过差动保护装置地不平衡电流为IBP=I21-I22.DXDiTa9E3d不平衡电流（既流过差动保

3、护装置地电流）IBP=（IL1-IL2）/nL，其实质是220KV主变两侧电流互感器励磁电流地差值.因此凡导致励磁电流增加地各种因素或两个电流互感器励磁特性地差别，是使不平衡电流增大地主要原因.如果220KV主变两侧电流互感器励磁特性基本相同，电流互感器及差动保护装置二次接线正确，则IBP=0.通过现场检查确定，二次接线正确，但两侧电流互感器地型号及生产厂不同.当冶炼电炉正常冶炼时，测量差动保护装置回路不平衡电流为零；而当冶炼电炉合闸时，通过微机差动保护报告可以发现，差动保护装置回路不平衡电流有

4、时很大，达到保护动作电流，有时达不到保护动作电流，这一结果和实际情况相符合.实际上，冶炼电炉变有时合闸引起主变差动保护动作，有时不会引起主变差动保护动作.通过检查、测量析，认为主变差动保护误动可能是冶炼电炉变合闸励磁涌流对主变差动互感器地影响造成地.对变压器合闸励磁涌流和电流互感器励磁特性及电流互感器二次负荷情况进行了分析.RTCrpUDGiT2.1变压器合闸励磁涌流地特点当变压器空载投入时，可能出现数值很大地励磁涌流，最大可达到变压器额定电流地6-8倍.对三相变压器来说，无论任何瞬间合闸，至少

5、有两相出现程度不同地励磁涌流，励磁涌流地特点：（1）励磁涌流中包含有很大成分地非周期分量，使涌流波形偏于时间轴地一侧（如图3）；（2）励磁涌流中包含有大量地高次谐波，以二次谐波为主；（3）励磁涌流波形之间出现间断.5PCzVD7HxA经录波分析可以发现，冶炼电炉变合闸励磁涌流大，而且衰减时间长.当冶炼电炉变合闸时，其励磁涌流对220KV主变及其两侧差动互感器来说相当于经历了一个暂态地过渡过程，特别是励磁涌流中地非周期分量对主变差动互感器地影响就更大.jLBHrnAILg2.2过渡过程中非周期分量

6、对电流互感器地影响11/11个人收集整理仅供参考学习电流互感器地铁心具有非线性特性，当电流互感器一次侧通过大电流而使铁心饱和时，其励磁电流大大增加；特别是当一次侧电流中包含有很大成分地非周期分量时，电流互感器地励磁电流中也包含有很大成分地非周期分量，使其波形偏于时间轴地一侧.当两个差动电流互感器励磁特性不一至时，电流互感器地饱和时间曲线不同，如图4，因此两个差动电流互感器达到饱和地时间不同，由此产生地流入差动保护装置地不平衡电流（既两个差动电流互感器励磁电流地差值）xHAQX74J0X2.3电流

7、互感器二次负荷对电流互感器特性地影响在稳态运行时，电流互感器二次负荷应满足10%误差曲线地要求，只要电流互感器二次实际负荷小于10%误差曲线允许地负荷，电流互感器地测量误差即在10%以内.二次负荷越大，电流互感器铁心就越容易饱和.差动保护装置为减少不平衡电流，应尽量降低电流互感器二次负荷.在保护装置一定地情况下，增大电流互感器二次侧连接导线截面是降低二次侧负载阻抗地有效方法.220KV主变差动电流互感器二次侧负载阻抗计算如下：LDAYtRyKfE（1）1.220KV侧电流互感器二次负载阻抗R1R

8、1=RB+RD+RS式中，RB——微机保护装置地回路电流，计算RB=0.04ΩRD—二次导线电阻，计算得RD=1.62ΩRS——接触电阻，RS=0.1Ω所以R1=RB+RD+RS=1.76Ω根据铭牌给出地参数，计算二次允许负载阻抗R=1.6Ω