变压器差动保护的功能及定值计算

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1、差动保护的功能及定值计算1微机变压器差动保护功能1.1比率制动式差动保护　　比率制动式差动保护作为变压器的主保护，能反映变压器内部相间短路故障，高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障。当突变量大于0.25倍差动定值时投入，动作判据为;｛Icd≥Icdset当Izd≤Izdset时，Icd≥Icdset+K1(Izd-Izdset)当Izd〉Izdset时,电流方向以实际的功率方向为准。其中Icd为差电流:Icdset为差动保护整定计算值;Icdset为差动保护门槛计算值；Izd为保护制动电流K1为比率制动系数（0.4～0.7）可选;H为变压器35kV侧流进

2、差动保护实际电流;L为变压器10kV侧流进差动保护实际电流;１.2二次谐波闭锁功能　　变压器投入时，励磁涌值为变压器额定电流的5~8倍，励磁涌中含有63％比率的二次谐波电流Im2。微机差动保护设置了二次谐波闭锁差动保护功能，来防止变压器空载投入时励磁涌流导致差动保护误动作。二次谐波制动功能的判据如下:Icd2≥K2Icd式中，Icd为差动电流的基波分量;Icd2为差动电流中的二次谐波分量;K2为二次谐波制动系数（０.１～０.４）可选;１.３差动速断保护　　当变压器内部发生严重短路时，短路电流很大，由于铁芯饱和输出电压波形将发生畸变，为提高保护的可靠性和动

3、作速度，差速断保护不受二次谐波闭锁条件限制直接动作，此功能由软件控制投入或退出。１.４差流过大告警　　动作判据为:Icd≥Icdset/2式中，Icd为任一相的差动电流;Icdset为差动保护最小定值;任一相差动电流大于差动电流定值一半时，运行超过３Ｓ后，发出差流过大告警信号。此功能由软件控制投入或退出。１.５电流互感器二次回路断线监视功能　　微机差动保护与传统常规差动保护在接线不同之处是:为了判断电流互感器ＴＡ二次断线，差保高压侧ＴＡ必须接成星形接线，保护装置给出以下判据为:

4、a+b+c

5、>0.5A时,保护会发出断线警告信号，并由微机软件控制是否闭锁差

6、动保护。此项功能均由自适应的门槛值控制，无需整定定值。1.6变压器高压侧相位差与平衡补偿　　Y，d——11组双绕组变压器，Y侧电流相位需要校正相位，常规接线高压侧TA的二次侧接成d型接线，而微机差动保护具有软件校正功能，只要投入Y/d功能即可，就校正了相位，相当于把二次接成了d型接线，TA二次输出线电流。1.7变压器低压侧电流平衡系数　　差保接线，变压器低压侧TA与高压侧TA二次电流平衡补偿，常规差保接线靠适当选择变压器两侧TA变比来实现，而微机差动保护是靠软件功能来完成，以高压侧二次电流为基准，投入平衡系数KL其计算方法:UNLNCLKNLNCLKL=

7、√3=√3UNHNCHKNHNCH式中:UNH、NNL分别为高低压侧额定电压;NCH、NCL分别为高低压侧TA变比;KNH、KNL分别为高低压侧电压互感器变比;实际运行中，由于TA变比、相位误差，还要根据实际情况做出适当调整KL，以保证差流最小（近似为0）。H√3LIcd=-KL=0NCHNCL式中，Icd为实际差电流;H、L分别为变压器高、低压侧一次电流;NCH、NCL分别为变压器两侧TA变比;1.8突变量启动故障录波功能　　保护的突变量启动元件动作判据为:

8、(t)-(t-N)

9、-

10、(t-N)-(t-2N)

11、≥0.25Icdset式中，N=32为一个周

12、波的采样点数,i(t)为第七个采样点的采样值。　　任一相差动电流的突变量大于整定值时，启动故障录波功能，按照每周波32点记录三相差动电流在故障时刻前8周波、后56周波的采样值。装置按照时间顺序只保留最新两次故障的录波数据，以备分析。2、微机变压器差动保护整定计算　　微机比率式差动保护整定计算，主要是为实现差动保护功能，计算确定差动保护最小动作电流、制动电流门槛值、制动比率系数、二次谐波制定系数、变压器低压侧电流平衡系数、灵敏度校验等。2.1计算实例　　某35kV变电站，主变为SZq-5000/35，额定电压比为35/10.5kV。35kV侧额定电流I1e

13、=82.5A，10.5kV侧额定电流I2e=275A。经计算系统最小运行方式下35kV母线三相短路电流I(3)D1min=970A，两相短路电流I(2)D1min=840A。10kV母线三相短路电流I(3)D2max=460A，主变35kV变流器变比NCH=30，10kV侧TA变NCL=60，试计算保护定值。2.1.1差动保护最小动作电流和突变量电流　　在最大负荷下，差动保护不应误动作，应大于最大负荷时差动回路不平衡电流，不平衡二次电流按下式计算:√3KK[Ktxfwc+△U+△fpn]Ie1IPDfh=NCH1.73×1.5(0.1+0.05+0.1)

14、82.5==1.8（A）30式中，KK—可靠系数，取1.5;Ktx—电流互感器同