3-1-2纵差电力变压器的继电保护.ppt

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1、学习情景三电力变压器保护运行及调试项目一电力变压器主保护任务二变压器的纵联差动保护1.差动保护的基本原理(P149)作用：用来反映变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障为主保护。原理：通过比较变压器各侧电流的大小和相位而构成的保护。方式：环流法：比较流过被保护元件两端电流被保护元件两端安装变比不同的TA；同一相TA二次线圈反极性串联；KD并接于两TA连线间适用：2000KVA及以上变压器4、接线：P150图3-8变压器差动保护的基本原理图3-8变压器差动保护单相原理接线图（3-1）式中nTA1——TA1的变比，一般指高压侧；nTA2——TA2的变比，一般指低压侧；nT——变压器的变

2、比。若上述条件满足，则当正常运行或外部故障时，流入差动继电器的电流为：I′j=I′2-I″2=0（3-2）当变压器内部故障时，流入差动继电器的电流为：I′j=I′2+I″2=Id（3-3）为了保证动作的选择性，差动继电器的动作电流Iop应按躲开外部短路时出现的最大不平衡电流来整定,即Iop=KrelIunbmax（3-4）式中Krel——可靠系数，其值大于1。2、纵联差动保护的不平衡电流1)变压器两侧电流相位不同引起的不平衡电流及其补偿措施图3-9变压器Y,d11接线及向量图变压器接线组别的影响（1）原因：变压器接线形式Y/d-11——原、副边电流相位差300Iunb↑↑（2）采取措

3、施：Y侧TA接成Δ——相位补偿Δ侧TA接成Y接线图及相量图见P151图3-9Y,d11接线变压器差动保护接线图和相量图(a)原理接线图；(b)电流互感器相位关系图；(c)差动回路电流相量图2）TA实际变比和计算变比不同时的影响（1）原因：例：一台31.5MVA，两侧电压分别为10.5KV（Δ）和115KV（Y），Y/d-11接线的变压器两侧额定电流：I1N=31.5MVA/*10.5KV=1730AI2N=31.5MVA/*115KV=158A选择TA变比：低压侧nL1=2000/5=400高压侧nL2=*158/5≈300/5=60两臂电流：i1=1730/400=4.32Ai2=

4、*158/60=4.55A不平衡电流:Iunb=i2-i1=4.55-4.32=0.23A为了减少不平衡电流对纵联差动保护影响的补偿措施（1）采用自耦变流器（2）利用带速饱和铁芯的差动继电器中的平衡线圈3）变压器各侧TA型号不同而产生不平衡电流（1）原因：由于变压器各侧电压等级和额定电流不同，所以变压器各侧的电流互感器型号也不同，它们的饱和特性、励磁电流（归算至同一侧）也就不同。（2）采取措施：a、引入TA同型系数Kst提高保护动作电流同型——Kst=0.5不同型——Kst=1b、按10%误差的要求选择两侧TA（即按此误差而形成的Iunb≤10%I1（一次电流）4）变压器带负荷调节分

5、接头而产生的不平衡电流（1）原因：分接头变→变比改变→Iunb（2）采取措施：引入相对误差系数提高Iop采用P153式（3-7）计算5）励磁涌流引起的不平衡电流（1）励磁涌流的影响励磁涌流：变压器空载合闸（副边开路，原边投入电网称空载合闸）时的暂态励磁电流只存在变压器电源侧励磁涌流特点（1）包含有很大的非周期分量（直流分量），往往偏于时间轴的一侧；（2）包含大量高次谐波，以二次谐波为主；（3）波形之间出现间断。（3）特点：变压器正常运行：励磁涌流iL≤3~6%IN空载合闸：励磁涌流iL≥6~8IN——Iunb↑↑变压器纵差动保护防止励磁涌流的方法（P154）1）采用速饱和铁芯的差动继

6、电器（躲过励磁涌流，但影响故障时相应速度）；2）利用二次谐波制动；3）采用鉴别波形间断角的差动继电器构成纵差保护等。四、采用DCD-2型继电器的差动保护（一）DCD-2型继电器1、DCD-2型继电器的构成：带短路线圈的速饱和变流器；执行元件——DL-11/0.2型KA其中速饱和变流器结构：（三铁芯柱型）中间柱（截面大一倍）——Wd、Wb1、Wb2、匝数由抽头位置整定左边柱——（与绕向相同）右边柱——W22、各线圈的作用1）短路电圈的作用（1）作用：消除iunb中非周期分量的影响（2）区内故障：原理：ik（非周期分量衰减快）→（去磁）→（助磁）设：/=2且B柱铁芯截面比A、C柱大一倍（

7、RAC=1/2RBC）——去磁效应=助磁效应结论：区内故障短路线圈不影响继电器的动作（3）区外故障、励磁涌流原理：iunb（非周期分量大）Id∝iunb→铁芯迅速饱和→R（磁阻）↑→漏磁↑（助磁）磁路长→漏磁更大→助磁作用减少更多（去磁）磁路短→漏磁稍小→去磁作用减少稍小C柱总磁通减少，e2↓→i2↓——继电器难以动作结论：短路线圈可使继电器可靠躲过外部短路产生的暂态不平衡电流的冲击和变压器空载投入时的励磁涌流2）平衡线圈的作用（1）Wb1、Wb2消除TA