继电保护基础理论讲解6

• 为了使差动保护躲过励磁涌流，需要在实 际运行条件下对励磁电流波形特征进行分 析。励磁电流分析和计算比较复杂，与很 多因素，如变压器的结构形式、接线方式、 电压突变初相角、电流、电压、阻抗角、 铁心饱和磁通和剩磁通等因素密切相关。 （分析略）
• 劢磁涌流的特点：
（1）励磁涌流偏向时间轴一侧，因此含有很大的非 周期分量。 （2）包含有大量的高次谐波，其中以二次谐波为主。 （3）波形之间出现间断。
继电保护理论讲解（六）
六 变压器保护
(一)变压器保护配置 (二)变压器差动保护及其主要解决的问题： (三)主变差动保护的其它辅助性措施 (四)变压器差动保护原理框图 (五)主变压器零序保护 (六)主变压器瓦斯保护 (七)防御变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差
动保护后备的过电流保护 (八)防御变压器对称过负荷的过负荷保护
三、主变差动保护的其它辅助性措施
• 1．差动电流速断。当变压器内部发生严重故障时， 差电流可能大于最大励磁涌流，这时便不需再进 行是否励磁涌流的判别，而改由差流元件直接出 口。这是因为对于长线或附近装有静止补偿电容 器的场合，在变压器发生内部严重故障时，由于 谐振也会短时出现较大的衰减二次谐波电流，或 者因主电流互感器及中间电流互感器严重饱和而 产生二次谐波电流，谐波比制动元件可能会误闭 锁保护，直到二次谐波衷减后才返回开放出口； 同时谐波比制动元件本身固有延时也比较大。这 些情况对快速切除严重故障是不利的，利用差动 电流速断元件直接出口能克服这个不足。
• （2）带负荷调压而产生的不平衡电流。在 改变带负荷调压变压器的分接头位置时， 实际上变比已发生改变，产生不平衡电流 Iub.T与调压范围△U有关.
• （3）变压器两侧电流互感器误差不同产生的不平 衡电流。主要通过尽量选择同型同特性的差动保 护专用电流互感器，以及减小电流互感器二次负 荷等措施来减小此种不平衡电流。 • （4）励磁涌流。这是变压器差动保护必须专门对 付的，下面加以说明。
• 利用特点（2）可以构成二次谐波制动的变 压器差动保护，使之有效地躲过励磁涌流 的影响。为了在发生涌流时可靠制动。通 常对各相差电流分别求取二次谐波对基波 的比值，只要其中有一相超过预先整定的 二次谐波制动比，即可闭锁差保护总出口 （或闭锁三相差动元件）。
利用特点（3）可以构成间断角原理的变压 器差动保护，克服励磁涌流的不利影响。 当出现涌流时，相邻波形之间不连续，出 现间断角θd，所谓间断角，定义为涌流波 形中在基频周波内保持为0的那一段波形所 对应的电角度。
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（一）变压器保护配置
• 1.差动保护―――防御变压器绕组和引出线相间 短路，直接接地系统侧绕组和引出线的单相接地 短路及绕组匝间短路的（纵联）差动保护。 • 2.瓦斯保护―――防御变压器油箱内部各种短路 或断线故障及油面降低的瓦斯保护。1和2构成主 保护，2也称非电量保护。 • 3.防御直接接地系统中变压器外部接地短路并作 为瓦斯保护和差动保护后备的零序电流保护、零 序电压保护以及变压器接地中型点有放电间隙的 零序电流保护。
第一个问题：
• 第二个问题：不平衡电流产生的原因： • （1）由于变压器高、低压侧电流互感器变 比不能完全满足要求而产生不平衡电流。 因为电流互感器变比按标准变比设计，难 于恰好与变压器变比相匹配，因而有可能 产生不平衡电流。此不平衡电流，通常是 在保护装置中的I-U变换部分通过调整负载 电阻来实现，可以做到较精细的调节，基 本上能够消除此种不平衡电流影响。
• 4.防御变压器外部相间短路并作为瓦斯 保护和差动保护后备的过电流保护或 阻抗保护。 • 5.防御变压器对称过负荷的过负荷保护。 • 6.反应变压器温度及油箱内压力升高和 冷却系统故障的相应保护
（二）变压器差动保护及其主要解 决的问题
• （二）变压器差动保护及其主要解决的问 题： • 1.变压器差动保护的原理接线 • 2.变压器差动保护主要解决的问题 • (1)Y/△变化后如何解决相位误差和幅值误 差的问题。(p210) • (2)不平衡电流的问题 • (3)励磁涌流问题
• 2.电流互感器断线闭锁。大中型变压器对差 动保护的灵敏系数要求较高，如要求能灵 敏地动作于变压器内部匝间短路故障，因 而最小差流动作值均低于额定电流，并且 三相比率制动元件均以“或”门出口方式， 而不宜采用任意两相“与”的出口方式， 因此在电流互感器断线时会误作。为此变 压器差动保护需要附设专门的电流互感器 断线闭锁装置。
第三个问题：励磁涌流及其制动措施
• 变压器在正常运行工况下的励磁电流很小，一般 不超过额定电流的3%～6%。当变压器外部发生 短路故障时，由于系统电压降低，致使励磁电流 减小，可以不予考虑。当变压器空载投入或者外 部故障切除电压恢复时，励磁电流突然大大增加， 其值可达变压器额定电流的6～8倍，该电流称为 励磁涌流。由于励磁涌流是单侧注入性电流，其 幅值又很大，因此会造成比率制动判据误判。变 压器差动保护需要解决的突出问题就是既能可靠 地躲过励磁涌流，又能正确反应内部故障。