变压器差动保护中不平衡电流的克服方法
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变压器 在正常运行时 差动 保护回 路中 不平 衡电流 主要 是
由电流互感器、 变压器接线方式及变压器带负 荷调压引起。 ( 1) 由电流互 感器计算变 比与实际 变比不同而 产生。正常 运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。为了满足正 常运行 或外部短路时流入继电器差动回 路的电流为零, 则应使高、 低压 两侧流入继电器的电流相等, 即高、 低侧电流互感器变比 的比值 应等于变压器的变比。但是 , 实际上由 于电流互感 器的变比 都 是根据产品目录选取的标准变比 , 而变压器的变比是一定的 , 因 此上述条件是不能得到满足的, 因而会产生不平衡电流。 ( 2) 由变压器两侧电流相位不同 而产生。变 压器常常采 用 两侧电流的 相位相差 30 的接线 方式 ( 对双 绕组 变压 器而言 ) 。 此时 , 如果两侧的电流 互感器 仍采 用通常 的接 线方 式 ( 即均 采 用Y 形接线方 式 ) , 则二 次电流由 于相位不同 , 也 会在差 动保护
2. 1 由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生 的不平衡电流的克服方法
对于由 电流互感器计 算变 比与实 际变 比不 同而产 生的 不 平衡电流可采用 2 种方法来克服 : ( 1) 是采用自耦变流器进行补偿 。通常在变 压器一侧电 流 互感器 ( 对三绕组变压器应在 两侧 ) 装设自 耦变流 器 , 将 LH 输 出端接到变流器的 输入 端 , 当改 变自耦 变流 器的变 比时 , 可 以 使变流器的输出电流等于未装设变 流器的 LH 的二次 电流 , 从 而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。 ( 2) 是利用中间变流器的平衡线 圈进行磁 补偿。通常在 中 间变流器的铁心上 绕有 主线 圈即差 动线 圈 , 接入差 动电 流 , 另 外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈 , 接入二次 电流较小的 一 侧。适当选 择平衡线圈的匝数 , 使平衡 线圈产生 的磁势能完 全 抵消差动线 圈产生的磁 势 , 则在 二次线 圈里 就不会 感应 电势 , 因而差动继电器中也没有电流流过。采用 这种方法时 , 按公 式 计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数 , 但实际 上平衡线圈 只 能按整数进行选择 , 因 此还 会有 一残余 的不 平衡电 流存 在 , 这 在进行差动保护定值整定计算时应该予以考虑。 目前微机继电保护已被广泛应用 , 对于变压 器差动保护 中 由电流互感器计算变比与 实际 变比不 同而 产生 的不平 衡电 流 可以通过软件补偿 , 也可采用在 模数变换 ( V FC) 板 上直接调 整 变压器各侧电流的硬件调整平衡系数的方 法 , 把 各侧的额定 电 流都调整到保护装置的额定 工作电 流 ( 5 A 或 1 A ) , 这 类似 于
2. 2
由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电 流的克服方法
对于由变压器两侧电 流相 位不同 而产 生的 不平衡 电流 可
以通过改 变 LH 接线 方 式的 方法 ( 也 称相 位 补偿 法 ) 来克 服。 对于变压器 Y 形 接线侧 , 其 LH 采 用 ! 形接线 , 而 变压 器 ! 形 接线侧 , 其 LH 采用 Y 形接线 , 则两侧 LH 二次侧输 出电流相位 刚好同相。但当 LH 采用 上述连 接方式 后 , 在 LH 接成 ! 形 侧 的差动一臂中 , 电流又增 大了 3 倍 , 此 时为 保证 在正常 运行 及 外部故障情况下差动回路中没有电 流 , 就必须将 该侧 LH 的 变 比扩大 3 倍 , 以减 小二次电流 , 使之与另一 侧的电流相 等 , 故 此 时选择 LH 变比的条件是 : 3 n LH 2/ n LH 1= n B 在采用微机保护的变压器中 , 变压 器各侧 LH 均可接 成 Y 形 , 因相位不同 而产 生 的不 平衡 电 流可 以通 过 软件 进行 相 位 校正。
变压器差动保护中不 平衡电流的克服方法
代立君
胡承斌
李小勇 整流型保护调整平衡绕组的方法。
89
涌流。励磁涌流具 有如 下特征 : # 励磁 涌流 数值很 大 , 最大 可 达变压器额定电流的 6~ 8 倍 ; ∃ 励磁 涌流 包含 有很大 成分 的 非周期分量 , 波形呈尖 顶波 形且偏 于时 间轴的 一侧 ; % 励磁 涌 流包含有大量的高次谐 波 , 而以二 次谐 波为主 ; & 励磁 涌流 相 邻波形是不连续的 , 因而波形之间出现了间断 角。 由于励磁涌流的存在 , 使变压器差 动回路产 生很大的不 平 衡电流 , 常常导致差动 保护 的误 动作 , 给变 压器 差动保 护的 实 现带来困难。
- ( i2 -
也不会为零 , 即在正常运 行或外部 短路时 , 会有 不
平衡电流流入差动继电器。 ( 4) 由变压器 带负 荷调整 分接 头产 生。在电力 系统 中 , 经 常采用有载调压变压器 , 在变压器带负 荷运行时 利用改变变 压 器的分接头位置来调 整系统 的运 行电压。 改变 变压器 的分 接 头位置 , 实际上就是改变变压器的变 比。如果差 动保护已经 按 某一运行方式下的变压器变比调整好 , 则当变压 器带负荷调 压 时 , 其变比会改变 , 此时 , 差动保护就得 重新进行 调整才能满 足 要求 , 但这在运行 中是不 可能 的。因此 , 变 压器 分接头 位置 的 改变 , 就会在差动继电 器中 产生 不平衡 电流 , 它 与电压 调节 范 围有关 , 也 随 一 次电 流 的 增 大 而增 大 , 可 表 示为 : I bp ( 3 U) / n LH
差动 保护中不平衡电流产生原因的分析 , 阐述了变压器差 动保护中 不平衡电流 的克服方 法 。 从而达到 保证变 压器差 动 保护不发生误动作的目的 。 关键词 : 变压器 ; 差动保护 ; 不平衡电流 中图分类号 : T M 403. 5 文献标识码 : B 回路产生不平衡电流。 ( 3) 由变压器两侧电流互感器型 号不同而 产生。电流互 感 器是一个带铁心的 元件 , 在 变换 电流的 过程 中 , 需要一 定的 励 磁电流 , 所以一次电流和二次电流的关系为 : i 2 = ( i 1 - i lc ) / n L H 当变压器两侧电流 互感 器的 型号不 同时 , 它 们的饱 和特 性、 励 磁电流等也就不同 , 即 使两 侧电 流互感 器的 变比符 合要 求 , 流 入差 动 继 电 器 的 差 电 流 i j = ( i 1 - ilc 1) / n LH i lc 2) / n LH
U+
f za)Id
max /
nLH
式中 : K tx 为 LH 的同型系数 , 当 LH 型号相同时取 0. 5, 不同时 U 为变压器带负荷调压引起的相 对误差 , 一般采用 变 f za 为平衡线圈整定匝数与 计算匝数不 压器调压范围的一半 ; 等而产生的相对误差。
2 变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法
2. 4
由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生的 不平衡电流的克服方法
在变压器外部故障的暂态过程中 , 使差动保 护产生不平 衡
电流的主要原因是一次系统的短路电流所 包含的非周 期分量 , 为消除它对变压器差动保护的影响 , 广 泛采用具 有不同特性 的 差动继电器。 (1) 采用带速饱和变流器和带加强型速饱和变流器的差动继 电器。采用带速饱和变流器的差动继电器是克服暂态过程中非周 期分量影响的有效方法之一。根据速饱和变流器的磁化曲线可以 看出 , 周期分量很容易通过速饱和变流器变换到二次侧, 而非周期 分量不容易通过速饱和变流器变换到二次侧。因此 , 当一次线圈 中通过暂态不平衡电流时, 它在二次侧感应的电势很小, 此时流入 差动继电器的电流很小, 差动继电器不会动作。加强型速饱和变 流器是由一个带有 2 个短路线圈的速饱和变流器和 1 个作为执行 元件的电流继 电器组成。速饱和变流器的磁导体是 一个三柱铁 心, 2 个短路线圈分别绕在中间柱和左侧边柱上 , 其极性的连接是 使它们所产生的磁通在铁心柱中同方向相加, 使变流器更容易饱 和, 从而使分周期分量更不容易通过变流器变换到二次侧 , 加强了 继电器避越非周期分量的作用。 ( 2) 采用具有磁力制动特性的差 动继电器。 这种差动继 电 器是在速饱和变流 器的 基础 上 , 增加一 组制 动线圈 , 利 用外 部 故障时的短路电流来实现制动 , 使继电 器的起动 电流随制动 电
! Y
为保证变压器的安全运行和防止事故 扩大 , 应给变压器 装 设继电保护 装置 , 而差 动保 护就 是其主 保护 之一 , 它能 快速 切 除变压器绕组和引出线相间短路、 大电 流接地系 统侧绕组和 引 出线的单相接地短路以及绕组匝间短路故 障 , 确 保变压器安 全 运行。但是 , 由于差动保护的构成原理 是基于比 较变压器各 侧 电流的大小和相位 , 受变压器各侧电流 互感器以 及诸多因素 影 响 , 变压器在正常运行 和外 部故 障时 , 其动 差保 护回路 中有 不 平衡电流 , 使差动保护处于不利的工 作条件下。 为保证变压 器 差动保护的正确灵敏动作 , 必须对其回 路中的不 平衡电流进 行 分析 , 找出产生的原因 , 采取措施予以消除。
Y u
1 变压器差动保护中不平衡电流产生的原因
变压器的运行情况可分为稳态情况和暂态情况 , 稳态运行就 是变压器带正常负荷运行 , 暂态情况就是变压器外部故障以及变 压器空载投入或外部故障切除后恢复供电等。各种情况下差动保 护回路产生不平衡电流的原因不同 , 下面分类进行分析。
1. 1
稳态情况下的不平衡电流
收稿日期 : 2004 4 20 作者简介 : 代立君 ( 1974 ) , 男 , 调度员。
= ∀
ID
max 。
1. 2 暂态情况下的不平衡电流 1. 2. 1 由变压器励磁涌流产生
变压器的励磁电流仅流经变压器接通 电源的某一 侧 , 对 差 动回路来说 , 励磁电流的存在就相当于 变压器内 部故障时的 短 路电流。因此 , 它必然给差动保护的正确工作带来不利 影响。 正常情况 下 , 变压器 的励磁电 流很小 , 通 常只有 变压器 额 定电流的 3% ~ 6% 或更小 , 故差 动保护回路的不平衡电流也很 小。在外部短路 时 , 由 于系 统电 压 降低 , 励 磁 电流 也 将减 小。 因此 , 在正常运行和外部短路时励磁电 流对差动 保护的影响 常 常可忽略不计。 但是 , 在电压 突然增 加的特殊 情况下 , 比 如变压 器在空 载 投入和外部故障切除后恢复供电的情况下 , 则可 能出现很大 的 励磁电流 , 这种暂态过程中出现的变压 器励磁电 流通常称励 磁
88
文章编号 : 1007 2284( 2004) 07 0088 03
中国农村水利水电 2004 年第 7 期
变压器差动保护中不平衡电流的克服方法
代立君 , 胡承斌 , 李小勇
( 1. 陕西省安康供电局调度所 , 陕西 安康 1 2 2 725200; 2. 陕西省石泉水力发电厂 )
摘
要 : 为了克服变压器差动保护中的不平衡电流 , 使变压器差动保护正确灵敏动作 , 在电力系统中 , 通过对变压 器
2. 3
由变压器两侧电流互感器型号不同和由变压器 带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
该不平 衡电流均可在 变压 器差动 保护 定值 整定计 算中 予
以考虑。在 稳态情况下 , 为整定变压器 差动保护 所采用的最 大 不平衡电流可由下式确定 : I bp 取 1. 0;
max
= ( K tx 10% +
1. 2. 2 由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生
差动保护是瞬动保护 , 它是在一次 系统短路 暂态过程中 发 出跳闸脉冲。因此 , 必须考虑外部故障 暂态过程 的不平衡电 流 对它的影响。在变压器外部故障的暂态过 程中 , 一次系统的 短 路电流含有非周期 分量 , 它 对时 间的变 化率 很小 , 很难 变换 到 二次侧 , 而主要成为互 感器 的励 磁电流 , 从 而使 互感器 的铁 心 更加饱和。本来按 10% 误差 曲线选择 的电流 互感器 在变压 器 稳态外部短 路时 , 就会 处于 饱和 状态 , 再加 上非 周期分 量的 作 用 , 则铁心将严重 饱和。因 而 , 电流互 感器 的二 次电流 的误 差 更大 , 暂态过程中的不平衡电流也将更大。 从上面的 分析可 知 , 构成差动 保护时 , 如 不采取 适当的 措 施 , 流入差动继电器的 不平 衡电 流将很 大 , 按躲 开变压 器外 部 故障时出现的最大不平衡电流整定的差动 保护定值也 将很大 , 保护的灵敏度会很低。若再考虑励磁涌流 的影响 , 保护将无 法 工作。因此 , 如何克服不平衡电流 , 并消除 它对保护的 影响 , 提 高保护的灵敏度 , 就成为差动保护的中心问题 。
由电流互感器、 变压器接线方式及变压器带负 荷调压引起。 ( 1) 由电流互 感器计算变 比与实际 变比不同而 产生。正常 运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。为了满足正 常运行 或外部短路时流入继电器差动回 路的电流为零, 则应使高、 低压 两侧流入继电器的电流相等, 即高、 低侧电流互感器变比 的比值 应等于变压器的变比。但是 , 实际上由 于电流互感 器的变比 都 是根据产品目录选取的标准变比 , 而变压器的变比是一定的 , 因 此上述条件是不能得到满足的, 因而会产生不平衡电流。 ( 2) 由变压器两侧电流相位不同 而产生。变 压器常常采 用 两侧电流的 相位相差 30 的接线 方式 ( 对双 绕组 变压 器而言 ) 。 此时 , 如果两侧的电流 互感器 仍采 用通常 的接 线方 式 ( 即均 采 用Y 形接线方 式 ) , 则二 次电流由 于相位不同 , 也 会在差 动保护
2. 1 由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生 的不平衡电流的克服方法
对于由 电流互感器计 算变 比与实 际变 比不 同而产 生的 不 平衡电流可采用 2 种方法来克服 : ( 1) 是采用自耦变流器进行补偿 。通常在变 压器一侧电 流 互感器 ( 对三绕组变压器应在 两侧 ) 装设自 耦变流 器 , 将 LH 输 出端接到变流器的 输入 端 , 当改 变自耦 变流 器的变 比时 , 可 以 使变流器的输出电流等于未装设变 流器的 LH 的二次 电流 , 从 而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。 ( 2) 是利用中间变流器的平衡线 圈进行磁 补偿。通常在 中 间变流器的铁心上 绕有 主线 圈即差 动线 圈 , 接入差 动电 流 , 另 外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈 , 接入二次 电流较小的 一 侧。适当选 择平衡线圈的匝数 , 使平衡 线圈产生 的磁势能完 全 抵消差动线 圈产生的磁 势 , 则在 二次线 圈里 就不会 感应 电势 , 因而差动继电器中也没有电流流过。采用 这种方法时 , 按公 式 计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数 , 但实际 上平衡线圈 只 能按整数进行选择 , 因 此还 会有 一残余 的不 平衡电 流存 在 , 这 在进行差动保护定值整定计算时应该予以考虑。 目前微机继电保护已被广泛应用 , 对于变压 器差动保护 中 由电流互感器计算变比与 实际 变比不 同而 产生 的不平 衡电 流 可以通过软件补偿 , 也可采用在 模数变换 ( V FC) 板 上直接调 整 变压器各侧电流的硬件调整平衡系数的方 法 , 把 各侧的额定 电 流都调整到保护装置的额定 工作电 流 ( 5 A 或 1 A ) , 这 类似 于
2. 2
由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电 流的克服方法
对于由变压器两侧电 流相 位不同 而产 生的 不平衡 电流 可
以通过改 变 LH 接线 方 式的 方法 ( 也 称相 位 补偿 法 ) 来克 服。 对于变压器 Y 形 接线侧 , 其 LH 采 用 ! 形接线 , 而 变压 器 ! 形 接线侧 , 其 LH 采用 Y 形接线 , 则两侧 LH 二次侧输 出电流相位 刚好同相。但当 LH 采用 上述连 接方式 后 , 在 LH 接成 ! 形 侧 的差动一臂中 , 电流又增 大了 3 倍 , 此 时为 保证 在正常 运行 及 外部故障情况下差动回路中没有电 流 , 就必须将 该侧 LH 的 变 比扩大 3 倍 , 以减 小二次电流 , 使之与另一 侧的电流相 等 , 故 此 时选择 LH 变比的条件是 : 3 n LH 2/ n LH 1= n B 在采用微机保护的变压器中 , 变压 器各侧 LH 均可接 成 Y 形 , 因相位不同 而产 生 的不 平衡 电 流可 以通 过 软件 进行 相 位 校正。
变压器差动保护中不 平衡电流的克服方法
代立君
胡承斌
李小勇 整流型保护调整平衡绕组的方法。
89
涌流。励磁涌流具 有如 下特征 : # 励磁 涌流 数值很 大 , 最大 可 达变压器额定电流的 6~ 8 倍 ; ∃ 励磁 涌流 包含 有很大 成分 的 非周期分量 , 波形呈尖 顶波 形且偏 于时 间轴的 一侧 ; % 励磁 涌 流包含有大量的高次谐 波 , 而以二 次谐 波为主 ; & 励磁 涌流 相 邻波形是不连续的 , 因而波形之间出现了间断 角。 由于励磁涌流的存在 , 使变压器差 动回路产 生很大的不 平 衡电流 , 常常导致差动 保护 的误 动作 , 给变 压器 差动保 护的 实 现带来困难。
- ( i2 -
也不会为零 , 即在正常运 行或外部 短路时 , 会有 不
平衡电流流入差动继电器。 ( 4) 由变压器 带负 荷调整 分接 头产 生。在电力 系统 中 , 经 常采用有载调压变压器 , 在变压器带负 荷运行时 利用改变变 压 器的分接头位置来调 整系统 的运 行电压。 改变 变压器 的分 接 头位置 , 实际上就是改变变压器的变 比。如果差 动保护已经 按 某一运行方式下的变压器变比调整好 , 则当变压 器带负荷调 压 时 , 其变比会改变 , 此时 , 差动保护就得 重新进行 调整才能满 足 要求 , 但这在运行 中是不 可能 的。因此 , 变 压器 分接头 位置 的 改变 , 就会在差动继电 器中 产生 不平衡 电流 , 它 与电压 调节 范 围有关 , 也 随 一 次电 流 的 增 大 而增 大 , 可 表 示为 : I bp ( 3 U) / n LH
差动 保护中不平衡电流产生原因的分析 , 阐述了变压器差 动保护中 不平衡电流 的克服方 法 。 从而达到 保证变 压器差 动 保护不发生误动作的目的 。 关键词 : 变压器 ; 差动保护 ; 不平衡电流 中图分类号 : T M 403. 5 文献标识码 : B 回路产生不平衡电流。 ( 3) 由变压器两侧电流互感器型 号不同而 产生。电流互 感 器是一个带铁心的 元件 , 在 变换 电流的 过程 中 , 需要一 定的 励 磁电流 , 所以一次电流和二次电流的关系为 : i 2 = ( i 1 - i lc ) / n L H 当变压器两侧电流 互感 器的 型号不 同时 , 它 们的饱 和特 性、 励 磁电流等也就不同 , 即 使两 侧电 流互感 器的 变比符 合要 求 , 流 入差 动 继 电 器 的 差 电 流 i j = ( i 1 - ilc 1) / n LH i lc 2) / n LH
U+
f za)Id
max /
nLH
式中 : K tx 为 LH 的同型系数 , 当 LH 型号相同时取 0. 5, 不同时 U 为变压器带负荷调压引起的相 对误差 , 一般采用 变 f za 为平衡线圈整定匝数与 计算匝数不 压器调压范围的一半 ; 等而产生的相对误差。
2 变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法
2. 4
由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生的 不平衡电流的克服方法
在变压器外部故障的暂态过程中 , 使差动保 护产生不平 衡
电流的主要原因是一次系统的短路电流所 包含的非周 期分量 , 为消除它对变压器差动保护的影响 , 广 泛采用具 有不同特性 的 差动继电器。 (1) 采用带速饱和变流器和带加强型速饱和变流器的差动继 电器。采用带速饱和变流器的差动继电器是克服暂态过程中非周 期分量影响的有效方法之一。根据速饱和变流器的磁化曲线可以 看出 , 周期分量很容易通过速饱和变流器变换到二次侧, 而非周期 分量不容易通过速饱和变流器变换到二次侧。因此 , 当一次线圈 中通过暂态不平衡电流时, 它在二次侧感应的电势很小, 此时流入 差动继电器的电流很小, 差动继电器不会动作。加强型速饱和变 流器是由一个带有 2 个短路线圈的速饱和变流器和 1 个作为执行 元件的电流继 电器组成。速饱和变流器的磁导体是 一个三柱铁 心, 2 个短路线圈分别绕在中间柱和左侧边柱上 , 其极性的连接是 使它们所产生的磁通在铁心柱中同方向相加, 使变流器更容易饱 和, 从而使分周期分量更不容易通过变流器变换到二次侧 , 加强了 继电器避越非周期分量的作用。 ( 2) 采用具有磁力制动特性的差 动继电器。 这种差动继 电 器是在速饱和变流 器的 基础 上 , 增加一 组制 动线圈 , 利 用外 部 故障时的短路电流来实现制动 , 使继电 器的起动 电流随制动 电
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为保证变压器的安全运行和防止事故 扩大 , 应给变压器 装 设继电保护 装置 , 而差 动保 护就 是其主 保护 之一 , 它能 快速 切 除变压器绕组和引出线相间短路、 大电 流接地系 统侧绕组和 引 出线的单相接地短路以及绕组匝间短路故 障 , 确 保变压器安 全 运行。但是 , 由于差动保护的构成原理 是基于比 较变压器各 侧 电流的大小和相位 , 受变压器各侧电流 互感器以 及诸多因素 影 响 , 变压器在正常运行 和外 部故 障时 , 其动 差保 护回路 中有 不 平衡电流 , 使差动保护处于不利的工 作条件下。 为保证变压 器 差动保护的正确灵敏动作 , 必须对其回 路中的不 平衡电流进 行 分析 , 找出产生的原因 , 采取措施予以消除。
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1 变压器差动保护中不平衡电流产生的原因
变压器的运行情况可分为稳态情况和暂态情况 , 稳态运行就 是变压器带正常负荷运行 , 暂态情况就是变压器外部故障以及变 压器空载投入或外部故障切除后恢复供电等。各种情况下差动保 护回路产生不平衡电流的原因不同 , 下面分类进行分析。
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稳态情况下的不平衡电流
收稿日期 : 2004 4 20 作者简介 : 代立君 ( 1974 ) , 男 , 调度员。
= ∀
ID
max 。
1. 2 暂态情况下的不平衡电流 1. 2. 1 由变压器励磁涌流产生
变压器的励磁电流仅流经变压器接通 电源的某一 侧 , 对 差 动回路来说 , 励磁电流的存在就相当于 变压器内 部故障时的 短 路电流。因此 , 它必然给差动保护的正确工作带来不利 影响。 正常情况 下 , 变压器 的励磁电 流很小 , 通 常只有 变压器 额 定电流的 3% ~ 6% 或更小 , 故差 动保护回路的不平衡电流也很 小。在外部短路 时 , 由 于系 统电 压 降低 , 励 磁 电流 也 将减 小。 因此 , 在正常运行和外部短路时励磁电 流对差动 保护的影响 常 常可忽略不计。 但是 , 在电压 突然增 加的特殊 情况下 , 比 如变压 器在空 载 投入和外部故障切除后恢复供电的情况下 , 则可 能出现很大 的 励磁电流 , 这种暂态过程中出现的变压 器励磁电 流通常称励 磁
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文章编号 : 1007 2284( 2004) 07 0088 03
中国农村水利水电 2004 年第 7 期
变压器差动保护中不平衡电流的克服方法
代立君 , 胡承斌 , 李小勇
( 1. 陕西省安康供电局调度所 , 陕西 安康 1 2 2 725200; 2. 陕西省石泉水力发电厂 )
摘
要 : 为了克服变压器差动保护中的不平衡电流 , 使变压器差动保护正确灵敏动作 , 在电力系统中 , 通过对变压 器
2. 3
由变压器两侧电流互感器型号不同和由变压器 带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
该不平 衡电流均可在 变压 器差动 保护 定值 整定计 算中 予
以考虑。在 稳态情况下 , 为整定变压器 差动保护 所采用的最 大 不平衡电流可由下式确定 : I bp 取 1. 0;
max
= ( K tx 10% +
1. 2. 2 由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生
差动保护是瞬动保护 , 它是在一次 系统短路 暂态过程中 发 出跳闸脉冲。因此 , 必须考虑外部故障 暂态过程 的不平衡电 流 对它的影响。在变压器外部故障的暂态过 程中 , 一次系统的 短 路电流含有非周期 分量 , 它 对时 间的变 化率 很小 , 很难 变换 到 二次侧 , 而主要成为互 感器 的励 磁电流 , 从 而使 互感器 的铁 心 更加饱和。本来按 10% 误差 曲线选择 的电流 互感器 在变压 器 稳态外部短 路时 , 就会 处于 饱和 状态 , 再加 上非 周期分 量的 作 用 , 则铁心将严重 饱和。因 而 , 电流互 感器 的二 次电流 的误 差 更大 , 暂态过程中的不平衡电流也将更大。 从上面的 分析可 知 , 构成差动 保护时 , 如 不采取 适当的 措 施 , 流入差动继电器的 不平 衡电 流将很 大 , 按躲 开变压 器外 部 故障时出现的最大不平衡电流整定的差动 保护定值也 将很大 , 保护的灵敏度会很低。若再考虑励磁涌流 的影响 , 保护将无 法 工作。因此 , 如何克服不平衡电流 , 并消除 它对保护的 影响 , 提 高保护的灵敏度 , 就成为差动保护的中心问题 。