一起不平衡电流对主变差动动作分析
变压器差动保护的不平衡电流及克服方法
变压器差动保护的不平衡电流及克服方法变压器差动保护是一种重要的电力系统保护装置,用于保护变压器的安全运行。
一旦发生元件的故障,例如绕组短路或接地故障,会引起差动电流不平衡,此时差动保护将起到关键的作用。
本文将详细介绍变压器差动保护中的不平衡电流问题,并探讨了一些克服方法。
不平衡电流问题是指在正常运行情况下,变压器差动保护输入和输出电流之间出现不平衡的现象。
造成不平衡电流的原因可能有多种,如绕组短路、绝缘故障以及负荷不均衡等。
不平衡电流会导致差动保护的误动作,从而影响电力系统的稳定运行。
克服不平衡电流的方法有以下几种:1.基本差动保护原理:差动保护原理是通过比较变压器的输入和输出电流来判断是否存在故障。
基本差动保护原理可以有效地检测对称故障,但对于不平衡故障的检测相对较弱。
因此,需要采用其他方法来克服不平衡电流的问题。
2.元件选择:正确选择差动保护所使用的元件对克服不平衡电流非常重要。
换流器和变压器侧比例放大器等元件应具有较好的动态响应特性和高抗干扰能力,以减少不平衡电流对差动保护的影响。
3.抗干扰能力的提高:由于电力系统中存在各种干扰源,例如负荷电流突变、谐波干扰等,这些干扰源会引起差动保护误动作。
为了克服不平衡电流,需要提高差动保护的抗干扰能力,采用滤波器、补偿器等改进措施来减少干扰。
4.组合保护:差动保护通常与其他保护装置配合使用,例如过电流保护、过热保护等。
通过组合使用多种保护装置,可以增强对不平衡电流的检测和判断能力,从而更好地保护变压器的安全运行。
5.故障录波和分析:对于差动保护误动作的原因,可以通过故障录波和故障分析来进一步研究。
录波数据可以提供详细的电流和电压波形,通过对波形的分析,可以找出导致差动保护误动作的原因,从而采取相应的措施。
总之,不平衡电流是变压器差动保护中需要解决的重要问题。
采取适当的方法和措施,可以有效地克服不平衡电流,提高差动保护的性能和可靠性,确保变压器的安全运行。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因摘要:本文从变电站主变压器差动保护的应用现状出发,通过分析引起主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因,并提出了相应的应对措施,从而正确的应用主变压器的差动保护。
关键词:主变压器;差动保护;不平衡电流;原因近年来,随着我国电力事业不断进步,变电站中主变压器作为电力系统的电压转换装置,其容量越来越大,并且具有电压等级高、结构复杂、造价昂贵等特点,因此在运行过程中一旦发生破坏,将会产生一系列的故障问题,并且检修难度非常大,不仅会直接影响用户的用电质量,还会消耗大量的人力、物力,产生严重的经济损失。
因此,加强变压器的保护工作十分重要。
目前,在主变压器的保护措施中,包括安装主保护和后备保护装置,其中应用比较广泛的是配置差动保护,这也构成了变压器保护的核心部分。
然而在实际应用过程中,由于主变压器差动保护会产生不平衡电流,对变压器造成一定的影响。
1变电站主变压器的差动保护原理变电站主变压器的差动保护是其主保护,主要是保护变压器单相匝间、变压器绕组内部以及引出线上发生的各种短路故障。
理论上来讲,正常运行及外部故障时,差动回路电流为零,而两侧的电流互感器按差接法接线,在正常和外部故障时,流入继电器的电流为两侧电流之差,其值接近为零,继电器不动作。
内部故障时,流入继电器的电流为两侧电流之和,其值为短路电流,继电器动作。
2变电站主变压器差动保护的应用现状在变电站的主变压器差动保护装置中有速断保护、本体保护和差动保护三种,主要是在变压器发生故障的时候采取一系列的保护动作,首先是瞬间跳开高低压断路器,然后把变压器和电源隔离开,从而实现主变压器的保护,避免造成不必要的损坏。
从理论上讲,主变压器差动保护的应用基于基尔霍夫电流定律,能够在较短的时间内灵敏的切除主变压器的内部故障;在切除外部故障的时候,可靠的避免励磁涌流;此外,无论是在正常运行的情况下,还是在遇到外部故障的时候,都能够躲避不平衡电流,不会产生因过励磁而造成的误动作。
分析主变纵差动保护不平衡电流原因及解决方法(2)
分析主变纵差动保护不平衡电流原因及解决方法(2)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:一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。
二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,这在进行纵差保护定值整定计算时应该予以考虑。
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。
3、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,使纵差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,为消除它对变压器纵差保护的影响,广泛采用具有不同特性的差动继电器。
对于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。
主变差动保护不平衡电流论文
主变差动保护不平衡电流论文摘要:变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时,出现的励磁涌流其数值可达变压器额定电流的 6~8倍。
励磁涌流会形成差动回路的不平衡电流,并将使差动保护误动作。
励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波分量,其中以二次谐波分量为主,波形中还会出现间断角。
0 引言差动保护要考虑的一个基本原则是要保证正常情况和区外故障时,用以比较的主变高、低压侧电流幅值是相等,相位相反或相同,从而在理论上保证差流(不平衡电流)为 0。
主变差动保护与其他差动保护的原理是相通的,但主变差动保护还要考虑到变压器接线组别、各侧电压等级;电流互感器(TA)变比、极性;励磁涌流等因素的影响。
所以同其它差动保护相比,主变差动保护实现起来要更复杂一些,本文就深入分析了这几方面如何产生不平衡电流的原因,结合实际工程应用,探讨差动保护避免不平衡电流的技术措施。
1.不平衡电流产生的因素及影响1)变压器电压等级、绕组接线方式对不平衡电流的影响电力系统中带负荷调整变压器分接头是调节系统电压的重要手段。
改变调压档位实际上就是改变变压器的变比。
变压器变比的归算方法是按照额定或实际最有可能运行的电压来计算的,这样分接头位置改变后,会导致不平衡电流的产生。
变压器不同的接线组别,除 Y/Y 或△/△外,都会导致变压器高低压侧电流相位不同。
如 Y/D—11,D侧电压、电流相量超前 Y 侧30°,造成主变 TA 二次侧电流相量差并不为零,形成不平衡电流。
对于接线组别带来的影响,可通过外部 TA 接线方式来解决。
当主变为 Y/△接线接线时,高压侧 TA 二次采用△接线,低压侧 TA 二次采用 Y 接线,由保护 TA 完成相角的归算同时消除零序电流分量的影响。
电流由主变高压侧传变到低压侧时,相位前移 30°。
低压侧 TA 接成 Y/Y,角度没有偏移。
高压侧 TA接成 Y/△,TA 二次侧比一次侧(也即主变高压侧)相位也前移了 30°。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因变电站主变压器差动保护是电力系统中非常重要的保护之一,其主要作用是监测主变压器两侧的电流是否平衡,如果出现不平衡,则切断故障电流以保护设备的安全运行。
在实际工作中,经常出现差动保护误动或误动率过高的情况,其中一个主要原因就是不平衡电流的产生。
下面从以下几个方面进行分析。
1.主变压器的不平衡主变压器的不平衡是导致差动保护误动或误动率过高的主要原因之一。
主变压器本身存在着磁路不对称性、接线不对称性等问题,这些问题都会导致主变压器两侧的电流不平衡。
而差动保护的动作依赖于两侧电流的差值,因此如果主变压器本身的不平衡电流大于设定值,则会误动差动保护。
2. 对称分量不同对称分量不同也会导致差动保护误动或误动率过高。
在电力系统中,对称分量是指电流或电压分解成正序、负序、零序三个分量。
如果主变压器两侧电流的对称分量不同,则会导致差动保护误动。
例如,如果主变压器两侧电流的负序分量不同,则会导致差动保护产生不平衡电流,从而导致误动或误动率过高。
3. 母线电抗不同4. 安装误差导致的相位偏差最后,安装误差也可能导致差动保护误动或误动率过高。
差动保护是通过主变压器两侧的电流差值来判断故障的存在,因此安装位置的相对偏差会导致电流测量的不准确性,从而导致差动保护误动或误动率过高。
综上所述,导致变电站主变压器差动保护误动或误动率过高的原因主要来自主变压器的不平衡、对称分量不同、母线电抗不同以及安装误差。
因此,在实际工作中,应该对主变压器进行定期检修和维护,尽量保证其正常运行,同时安装差动保护时也要注意检查安装误差,以减少差动保护误动或误动率过高的情况的发生。
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因变压器差动保护是变压器保护中最常用的一种保护方式,其工作原理是通过比较在变压器的主辅绕组上流过的电流,来判断是否有故障发生,并及时采取相应的措施,以保护变压器的安全运行。
而不平衡电流是变压器差动保护中常见的故障之一,通常由于以下原因产生。
首先,不平衡电流可能是由于供电系统中的故障引起的。
例如,供电系统的一相短路或接地故障会导致相间不平衡,进而影响到变压器的正常运行。
这种情况下,不平衡电流会引起变压器的过热,甚至引发火灾。
其次,不平衡电流也可能是由于变压器自身的故障引起的。
例如,变压器内部绕组的短路或接地故障,或者绕组绝缘的老化、破损等,都会导致相间不平衡的电流分布,从而产生不平衡电流。
这种情况下,不平衡电流可能导致变压器的电压降低、功率损耗增加,甚至引发变压器的局部过热。
当变压器正常运行时,主辅绕组上流过的电流应保持相等。
差动保护装置通过采集主辅绕组上的电流信号,并对其进行差分运算,生成一个差动电流信号。
如果主辅绕组上的电流相等,则差动电流信号接近于零;而若存在不平衡电流,则差动电流信号不为零。
差动保护装置将差动电流信号与设定的动作阈值进行比较。
当差动电流信号超过动作阈值时,差动保护装置将触发报警或保护动作。
一般来说,动作阈值会设置一个适当的容许偏差,以允许正常的负载变化,同时避免误动作。
当差动保护装置动作时,会通过开关装置切断变压器的供电,以防止进一步的损坏或事故发生。
此外,差动保护装置还可以提供相应的报警信号,以便及时进行检修。
总之,变压器差动保护通过比较主辅绕组上的电流,来判断是否存在不平衡电流并及时采取相应的保护措施。
不平衡电流可能由供电系统故障或变压器自身故障引起,差动保护装置通过判别差动电流是否超过设定的动作阈值来实现保护。
这种保护方式能有效地避免变压器的损坏和事故的发生,保证变压器的安全运行。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因变电站主变压器差动保护是一种保护装置,其原理是通过检测主变压器两侧电流的差值,当差值超过设定值时,保护动作,从而实现对主变压器的保护。
然而,在实际应用中,存在着差动保护误动以及抗干扰能力弱等问题。
其中,不平衡电流是导致差动保护误动的主要原因之一。
不平衡电流是指主变压器两侧电流的不相等现象,其产生的原因主要有以下几个方面。
1. 负载不均衡负载不均衡是主要导致不平衡电流产生的原因之一。
在电力系统中,由于电网接入负载的不同,不同的负载分布不同,因此会导致主变压器两侧电流的负载不均衡。
负载不均衡会导致电流的流动方向不一致,从而造成主变压器两侧电流的不平衡。
2. 主变压器内部故障主变压器内部故障也是导致差动保护误动的常见原因之一。
在主变压器内部有可能出现短路、接触不良、线圈断线等故障,这些故障都会造成主变压器两侧电流的不平衡。
如果差动保护的设定值比较低,就会导致误动。
3. 变压器组接方式不同在变电站中,采用不同的变压器组接方式也会导致主变压器两侧电流的不平衡。
比如,当变压器中性点接地时,主变压器两侧电流的不平衡可能会更加明显。
4. 零序电流的影响零序电流也会对差动保护产生影响。
当系统中存在零序电流时,它会通过主变压器的铁心流动,由于铁心对电流具有阻抗特性,因此会产生磁通,从而导致主变压器两侧电流的不平衡。
5. 线路中的杂乱信号变电站周围的电子设备、通信系统等都会产生杂乱信号,这些信号可能会影响到差动保护的工作。
当杂乱信号超过差动保护的判别能力时,就会导致误动。
总之,不平衡电流是导致差动保护误动的主要原因之一,其产生的原因较为复杂,需要对变电站的运行情况进行全面认真的分析,以制定相应的防护措施,保障变电站的运行安全。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因变电站主变压器差动保护是保护电力系统中主变压器的重要装置,它能够及时监测主变压器的运行状态,一旦出现故障能够快速切除故障区域,保护整个电力系统的安全稳定运行。
在实际运行中,差动保护系统有时会出现不平衡电流问题,这种情况会对保护装置造成影响,甚至导致误动作。
了解不平衡电流产生的原因对改善差动保护系统的性能具有重要意义。
一、不平衡电流的产生原因1. 主变压器接地故障主变压器的接地故障是导致不平衡电流产生的一个主要原因。
当主变压器出现接地故障时,会导致主变压器的相间短路,从而引起不平衡电流。
由于接地故障通常只发生在一个相位上,因此会导致该相位电流增大,而其他两个相位的电流并不受影响,从而造成了不平衡电流。
2. 主变压器绕组短路主变压器的绕组短路也是不平衡电流产生的原因之一。
主变压器绕组中如果出现相间短路现象,就会导致不平衡电流的产生。
绕组短路会导致电流在绕组中流动路径发生改变,从而引起不平衡电流的产生。
3. 不同相位的负载不平衡电力系统中,如果不同相位的负载不平衡,即各相的负载功率不相等,就会导致不平衡电流。
当电力系统中的负载不平衡时,会导致各相的电流不相等,同时引起不平衡电流问题。
主变压器的冷却系统故障也是不平衡电流产生的原因之一。
主变压器的冷却系统如果出现故障,会导致主变压器的冷却效果不良,可能导致主变压器的一些绕组过热,从而引起不平衡电流。
1. 误动作不平衡电流会导致差动保护系统的误动作。
由于不平衡电流的存在,可能会导致差动保护系统误判为主变压器发生了内部故障,从而切除了主变压器,影响了电力系统的正常运行。
2. 对设备造成损坏不平衡电流会使主变压器绕组和绝缘系统承受不均匀的电流,可能会造成设备的损坏,甚至会导致设备的烧毁。
3. 降低保护系统的可靠性不平衡电流会影响差动保护系统的可靠性,导致保护系统的性能下降,这对电力系统的安全稳定运行具有严重的影响。
变压器差动保护不平衡电流分析及消除
变压器差动保护不平衡电流分析及消除摘要变压器差动保护是变压器的主保护,它是按照循环电流原理构成的。
双绕组变压器在其两侧装设电流互感器,在理想情况下,当两侧电流互感器的同极性在同一方向,则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接,(假如同极性端子均置于靠近母线一侧时,二次侧应为同极性相连)差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上,在正常运行或区外故障时,两侧的二次电流大小相等,方向相反,通过继电器中的电流等于零,因此差动继电器不动作,但实际运行中,由于种种不平衡电流的存在,使得差动保护整定时需要躲开流过差动回路中的不平衡电流。
因此对差动保护的不平衡电流产生的原因和消除方法进行分析很有必要。
关键词变压器;差动;不平衡电流;分析;消除中图分类号TM407 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)111-0145-01变压器差动保护是变压器的主保护,一般容量在6300KV以上均应装设纵差动保护,它是按照循环电流原理构成的。
双绕组变压器在其两侧装设电流互感器,在理想情况下,当两侧电流互感器的同极性在同一方向,则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接,(假如同极性端子均置于靠近母线一侧时,二次侧应为同极性相连)差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上,在正常运行或区外故障时,两侧的二次电流大小相等,方向相反,通过继电器中的电流等于零,因此差动继电器不动作,但实际运行中,由于种种不平衡电流的存在,使得差动保护整定时需要躲开流过差动回路中的不平衡电流。
因此对差动保护的不平衡电流产生的原因和消除方法进行分析很有必要。
1 不平衡电流产生的原因不平衡电流产生的原因主要有:1)变压器的励磁涌流。
2)变压器两侧电流相位不同。
3)计算变比与实际变比的不同。
4)两侧电流互感器型号不同。
5)变压器带负荷调整分接头。
2 对差动保护的影响和消除方法2.1 由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流变压器的励磁涌流仅流经变压器的某一侧,因此,它通过电流互感器反应到差动回落中不能被平衡,在正常运行情况下,此电流很小,一般不超过额定电流的2-10倍。
主变压器差动保护动作原因分析及解决
主变压器差动保护动作原因分析及解决作者:赵军来源:《山东工业技术》2018年第05期摘要:变压器作为电力系统中的重要元件,在电网中的地位非常重要,因此需要给变压器安装可靠的保护装置,随着微机保护的不断应用,数字变压器保护在电力系统中的应用日益广泛,许多电厂将保护改在为微机综保,在保护器的改造过程中由于设计及施工厂家的失误造成变压器保护误动作的事故频繁发生。
由变压器差动保护引起的保护误动频频出现。
当变压器发生区外短路故障时,穿越性故障电流比正常运行时要大的多,尤其短路电流中含有较大的非周期分量,如果有一侧TA严重饱和或两侧TA饱和程度不一样,就可能产生较大的不平衡电流,容易引起差动保护误动[1]。
关键词:主变;差动保护;误动作DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2018.05.1371 系统结构及事故概况某电厂变压器差动保护动作后主要概况。
7月25日16:40分电气车间主控室事故报警器报警,#1主变差动保护动作,#1发电机出口001开关、灭磁开关跳闸,#1发电机所有表计到零,厂用段后台机全部黑屏,紧接着#2发电机有功负荷到零,这时厂用系统已经全部失电,正在运行的#1、#2汽轮发电机停机,#1、#3锅炉灭火。
值长立即安排电气值班员检查厂用段6KV备用电源603开关状态,发现603开关没有自投,即刻抢合603成功,厂用段全部带电并恢复运行系统用电。
送电后,锅炉车间值班干部安排操作工启动#1锅炉风机,并逐步投入煤粉升压,同时组织#3锅炉点火。
17:30分,#1锅炉主汽压力升至3.0兆帕,17:40分#3锅炉并入蒸汽系统。
为确保蒸汽系统快速恢复,#1、#2汽轮机没有启动,在初步原因查明问题集中在#1主变,21:01分#2汽轮机开机并入系统发电。
2 事故原因分析热电厂全厂失电后,在与上级供电公司联系中得知,在#1主变发生差动保护动作的同时,电网与电炼线同一条母线电百线零序动作(A向瓷瓶击穿,保护动作,一次重合闸成功),电网出现大的波动。
一起500kV变电站主变差动保护动作分析
一起500kV变电站主变差动保护动作分析摘要:本文研究了一起区内低压侧套管断裂引起的500kV主变差动保护动作情况。
通过分析保护故障录波和差动电流,得出了差动保护动作的原因,确定了故障类型为主变低压侧AB相间短路故障,为检修人员快速确定故障点和准备修试提供了参考。
关键词:差动保护故障录波差动电流相间短路1 概述变压器是现代电力系统中的主要电气设备,尤其是500kV变电站中的主变压器,发生故障后对电网的安全稳定运行影响巨大。
差动保护是变压器的主保护,通过分析保护动作后的故障录波和差动电流,可以判断故障相别和故障类型,为检修人员缩小故障范围和查找故障点提供参考。
500kV自耦变压器低压侧发生短路故障后,经过Y/Δ变换高压侧的电压和电流将发生幅值和相角的改变,呈现出不同的故障特点。
本文分析了一起500kV自耦变压器故障时差动保护的动作报告和故障录波,根据故障电流和差流的波形及数据,分析了差动保护动作原因及特点,总结了相间短路故障电压电流特征,对于今后发生类似故障的分析具有一定参考和借鉴意义。
2事故简述2012年1月3日15时52分,500kV某变电站#1主变35kV侧套管引出线发生AB相间短路故障。
故障点在差动保护区内,主变两套电气量保护均正确动作,跳开#1主变500kV侧、220kV侧、35kV侧开关。
2.1事故前运行方式500kV某变电站一次主接线如图1所示。
该站现有1台500kV变压器,Y/Y/Δ绕组接线。
500kV侧为不完整的3/2接线,220kV侧为双母接线,35kV侧为单母接线。
事故发生时500kV线路正常运行,220kV共五条线路经母联开关2212并列运行,#1主变正常运行,主变低压侧三组电抗器、#1站用变在运行状态,两组电容器在热备用状态。
2.2 主变保护配置及动作报告500kV某变电站的#1主变型号为ODFPS-250000/500,额定容量为250/250/80 MVA,额定电压525/230/35 kV。
一起变压器差动保护动作的分析及处理
一起变压器差动保护动作的分析及处理【摘要】通过一起由枢纽变电站10kV线路短路故障引起的变压器差动保护误动的分析,提出了在配电系统中对继电保护的整定、调试及与继电保护配合设备的选择等方面应注意的问题。
【关键词】差动保护误动原因分析采取对策防范措施1、引言2007年8月8日16时48分,雷雨天气,玉林电网某35kV变电站八江10kV 线速断保护动作,开关跳闸,重合闸动作,重合闸不成功,重合闸后加速保护动作,同时,2#主变差动保护动作,2#主变两侧开关跳闸。
巡视检查发现八江线配电室墙外避雷器B相击穿,避雷器有放电火花,2#主变本体、差动保护区范围的所有一次设备进行认真检查并摇测绝缘电阻,无异常。
17时45分,投入2#主变运行,正常。
22时15分,处理八江线配电室墙外避雷器B相击穿故障工作结束。
试送八江线,22时18分,八江线开关重合闸后加速保护动作,开关跳闸,同时1#主变、2#主变差动保护动作,主变两侧开关跳闸。
巡视检查1#、2#主变本体、差动保护区范围的所有一次设备进行认真检查并摇测绝缘电阻,无异常。
22时45分,投入1#主变运行,正常。
24时31分,投入2#主变运行,正常。
差动保护是变压器的主保护,如果不是误动,属于比较严重的问题,应先检查外观有无异常的现象,如喷油、温度高、瓷瓶损坏、异常气味等,用摇表检查绝缘,用电桥检查接触电阻,如果都没有问题,则可能是误动,可以试送电。
8月8日玉林电网某变电站出现的差动保护动作现象,经查实属误动。
要使保护不误动,有选择性地切除故障,保证供电可靠性,必须采取相应的技术措施加以防范。
2、差动保护误动分析(1)保护定值分析。
该变电站两台主变压器的型号为S9-6300/35kV,额定电压为35+5%/10.5kV,采用Y/△-11的接线方式,35kV侧保护用电流互感器为△型接线,变比为100/5;10kV侧保护用电流互感器为Y型接线,变比为400/5。
高、低压侧二次额定电流:1)比率制动特性的差动继电器的整定a、二次谐波制动系数=0.2b、二次谐波制动拐点值Ibra.min的整定。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因变电站主变压器差动保护是保障电力系统安全稳定运行的重要保护装置,它的主要作用是对主变压器进行差动保护,防止主变压器发生故障时对电力系统造成严重影响。
在实际运行中,差动保护系统可能会受到不平衡电流的影响,导致保护动作误动作或保护失灵,从而影响电力系统的安全运行。
分析主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因对于保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
一、不平衡电流的产生原因1.主变压器故障主变压器绕组内部可能会由于故障产生不平衡电流,这种故障包括短路故障、匝间故障等。
这些故障会导致绕组内部的电流不平衡,从而影响差动保护的正常运行。
2.PT(电压互感器)失调差动保护系统需要对主变压器两端的电压进行检测才能进行差动计算,而PT的失调会导致差动保护系统测量到的电压不平衡,从而产生不平衡电流。
4.负载不平衡负载不平衡也是产生不平衡电流的重要原因之一,不同的负载导致主变压器两端的电流不平衡,从而影响差动保护的正常运行。
5.系统接地故障电力系统的接地故障也会导致不平衡电流的产生,从而对主变压器差动保护系统产生影响。
二、不平衡电流对主变压器差动保护的影响1. 保护动作误动作不平衡电流会导致差动保护系统产生误动作,使得差动保护系统错误地判定主变压器发生故障,并进行保护动作。
这会导致设备的不必要停运,从而影响电力系统的正常运行。
三、减少不平衡电流产生的措施1. 定期检测PT和CT定期对PT和CT进行校验和检测,确保其准确可靠,避免PT和CT的失调或误差对差动保护系统造成影响。
2. 负载均衡合理规划负载,避免负载不平衡对主变压器差动保护系统的影响,保证主变压器两端电流的平衡。
3. 提高维护水平提高维护人员的维护水平,及时发现和排除主变压器故障,减少故障对差动保护系统的影响。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因1. 引言1.1 引言在电力系统中,变电站主变压器是承担着电能传输和分配的重要设备,其正常运行对于保障电网的稳定运行至关重要。
而主变压器的差动保护则是保护主变压器不受外部故障影响,确保其安全可靠运行的重要保护手段。
差动保护是指通过比较主变压器不同部分的电流差值,来判断主变压器是否存在故障。
正常情况下,主变压器的各个相线电流应该是相等的,当有故障发生时,各相线的电流就会出现不同,形成差电流。
差动保护系统通过监测这种差电流来及时判断主变压器是否存在故障,并采取相应的保护动作。
在实际运行中,主变压器差动保护有时会出现不平衡电流的情况,导致误动作或漏动作的发生。
这些不平衡电流的产生往往与短路故障、绝缘损坏、接地故障等因素有关。
本文将从这些方面进行分析,以便更好地理解主变压器差动保护中不平衡电流的产生原因。
2. 正文2.1 主变压器差动保护原理主变压器差动保护是保护变电站主变压器的一种重要保护方式,其原理是通过比较主变压器两侧的电流差值,来判断主变压器是否发生故障。
在正常情况下,主变压器的输入电流应该等于输出电流,即为平衡状态。
而一旦主变压器发生故障,输入输出电流的差值就会出现不平衡,从而触发差动保护动作。
主变压器差动保护系统通常由差动电流继电器、比率变压器以及保护控制装置等组成。
差动电流继电器通过比较主变压器两侧的电流大小,当电流差值超过设定阈值时,会发出保护信号,切断主变压器电源,以保护主变压器不受进一步损坏。
差动保护中的不平衡电流是差动保护动作的关键。
不平衡电流的产生往往与主变压器的故障有关。
接下来我们将分析不平衡电流产生的主要原因,包括短路故障、绝缘损坏和接地故障。
通过对这些原因的深入分析,可以更好地理解主变压器差动保护系统的工作原理,提高主变压器的保护性能,确保电网运行的安全稳定。
2.2 差动保护中的不平衡电流差动保护中的不平衡电流是指在主变压器差动保护系统中,由于各种原因导致主变压器两侧的电流不平衡,从而影响差动保护的灵敏度和可靠性。
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因
分析变电站主变压器差动保护的不平衡电流产生的原因变电站主变压器差动保护是保护变压器的电气系统中最为重要的保护措施之一。
这种保护可以有效地检测变压器内部的任何不对称性和故障。
然而,在实际应用中,差动保护的准确性可能会受到不平衡电流的影响。
该文将从以下三个方面分析主变压器差动保护产生不平衡电流的原因。
1.基本原理主变压器差动保护基于电流差原理进行工作。
在正常运行过程中,主变压器的两个侧面的电流应该是相等的。
如果差动电流保护装置检测到电流的不平衡,则会发出信号,通常是一个警告或故障信号。
当主变压器出现内部短路,开路或接地故障时,由于故障电流未能得到平衡,系统将发出报警信号,从而实现了对变压器内部故障的保护。
2.故障导致的不平衡电流当主变压器出现任何故障时,都会导致不平衡电流的产生,从而影响差动保护的准确性。
以下是一些可能导致不平衡电流的常见故障:a.在变压器线圈中出现部分短路或断路。
b.由于导线接头或接地问题导致某个相位的电流突然变化。
c.变压器内部存在磨损或腐蚀,从而导致故障。
d.在变压器中存在异物,例如空气或水,也会导致不平衡电流的发生。
e.由于变压器的老化和磨损,电流可能会流向电气环境中,从而导致不平衡电流。
与故障相关的不平衡电流之外,还有可能发生由不平衡电压引起的不平衡电流。
下面是一些可能导致不平衡电压的原因:a.供电网络中的电压波动和突然变化。
b.电气系统的部分电路存在过载或断路。
c.变压器的连接方式不当或出现接线问题。
总之,变电站主变压器差动保护是发现变压器内部故障的关键保护措施。
但是,不平衡电流的存在可能会损害差动保护器的精度和可靠性。
因此,了解产生不平衡电流的原因,可帮助工作者进行针对性维护,进一步提高电气系统的可靠性和安全性。
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因变压器差动保护工作的基本原理是比较变压器的输入和输出侧电流的差值。
在正常运行时,变压器的输入侧电流等于输出侧电流,差值为零。
如果发生内部短路或开路等故障,会导致输入侧电流和输出侧电流的差值增大。
差动保护系统通过采集输入侧和输出侧电流的信号,并进行比较,如果差值超过预定的阈值,系统会判断为故障,触发动作信号,将变压器切除,从而避免故障进一步发展。
差动保护系统一般由保护元件、CT(电流互感器)、继电器和切断装置等组成。
在正常运行时,每个相位的CT会输出输入侧和输出侧的电流信号,并经过继电器进行比较。
当差流超过设定值时,继电器会输出动作信号,触发切断装置切除故障的电路。
不平衡电流产生原因:不平衡电流是指三相电路中,三相电流不相等的状态。
其主要原因有以下几点:1.负载不平衡:当电力负荷分布不均匀时,每个相位所承担的负载不同,导致电流不平衡。
例如,三相不均匀分布的单相负载或者不同负载之间的功率因数不同,都会引起不平衡电流。
2.供电网电压不平衡:当供电网的相电压不同,例如电压幅值不同、相位差异或频率偏差时,会导致三相电路中的电流不平衡。
3.动态负载变化:当大功率设备启动或停止,或者存在突发负载波动时,会引起瞬时电流的不平衡。
因为电动机等设备在启动时需要较高的起动电流,而在停止时会产生反向电流。
4.系统故障:电力系统中的故障,如接地故障、短路故障或设备故障等,都可能导致电流不平衡。
不平衡电流可能会引起以下问题:1.电力设备热损耗增加:不平衡电流会导致负载电流不均匀分布,部分回路的电流较大,使得设备负荷过载,进而导致热损耗增加。
2.电力设备寿命缩短:不平衡电流会导致电力设备中的线圈和导线产生过大的电流,从而加剧线圈和导线的电磁热损伤,使得设备的寿命大大减少。
3.系统能效降低:不平衡电流会导致电力系统中电压降低、线路功率因数下降等问题,进而降低系统整体的能效。
因此,为了保护电力设备和提高电力系统的运行质量,需要针对不平衡电流进行监测和处理。
分析主变纵差动保护不平衡电流原因及解决方法
分析主变纵差动保护不平衡电流原因及解决方法摘要:本文从对变压器纵差保护原理进行阐述的基础上,较详细地分析了纵差保护不平衡电流的形成原因,并提出了解决变压器纵差保护中不平衡电流的方法。
关键词:主变;纵差保护;不平衡电流;解决方法前言:纵差动保护是变电站主变压器的主保护,它灵敏度高、选择性好,在变压器保护上运用较为成功。
但是变压器纵差保护一直存在励磁涌流难以鉴定的问题,虽然已经有几种较为有效的闭锁方案,又因为高压输电线路长度的增加、静止无功补偿容量的增大以及变压器硅钢片工艺的改进、磁化特性的改善等因素,使得变压器纵差保护所固有原理性矛盾更加突显。
一、变压器纵差保护原理纵差保护作为变压器内部故障的主保护,将有许多特点和困难。
变压器具有两个或更多个电压等级,构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多,纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的,根据KCL基本定理,当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。
当被保护设备内部本身发生故障时,短路点成为一个新的端子,此时电流大于“0”,但是实际上在外部发生短路时还存在一个不平衡电流。
事实上,外部发生短路故障时,因为外部短路电流大,特别是暂态过程中含有非周期分量电流,使电流互感器的励磁电流急剧增大,而呈饱和状态使得变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致,而出现较大的不平衡电流。
因此采用带制动特性的原理,外部短路电流越大,制动电流也越大,继电器能够可靠制动。
另外,由于纵差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,使纵差保护处于不利的工作条件下。
为保证变压器纵差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。
二、纵差保护不平衡电流分析1、稳态情况下的不平衡电流变压器在正常运行时纵差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。
变压器差动保护工作原理和不平衡电流产生原因
平衡电流产生原因1前言变压器差动保护是按照循环电流原理构成的。
双绕组变压器,在其两侧装设电流互感器。
当两侧电流互感器的同极性在同一方向,则将两侧电流互感器不同极性的二次端子相连接(如果同极性端子均置于靠近母线一侧,二次侧为同极相连),差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上.在正常运行或外部故障时,两侧的二次电流大小相等,方向相反,在继电器中电流等于零,因此差动保护不动作。
然而,由于变压器实际运行中引起的种种不平衡电流,使得差动继电器的动作电流增大,从而降低了保护的灵敏度.不平衡电流的产生有稳态和暂态二方面.稳态不平衡电流产生的原因:(1)变压器高低压侧绕组接线方式不同;(2)变压器各侧电流互感器的型号和变比不相同;(3)带负荷调分接头引起变压器变比的改变。
暂态不平衡电流主要是由于变压器空载投入电源或外部故障切除,电压恢复时产生的励磁涌流。
3影响和防范措施下面就以上几种变压器差动保护的不平衡电流产生原因和防范措施进行阐述.3。
1变压器高低压侧绕组接线方式不同的影响和防范措施:3.1。
1变压器接线组别对差动保护的影响对于Y,y0接线的变压器,由于一、二次绕组对应相的电压同相位,故一、二次两侧对应相的相位几乎完全相同。
而常用的Y,d11接线的变压器,由于三角形侧的线电压,在相位上相差30°,故其相应相的电流相位关系也相差30°,即三角形侧电流比星形侧的同一相电流,在相位上超前30°,因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等,在差动保护回路中也会出现不平衡电流。
3。
1。
2变压器接线组别影响的防范措施为了消除由于变压器Y,d11接线而引起的不平衡电流的影响,可采用相位补偿法,即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形,而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形,从而把电流互感器二次电流的相位校正过来。
相位补偿后,为了使每相两差动臂的电流数值近似相等,在选择电流互感器的变比nTA时,应考虑电流互感器的接线系数KC后,即差动臂的电流为KCI1/nTA。
主变差动保护不平衡电流产生及措施
主变差动保护不平衡电流产生及措施主变的差动保护是主变的主保护之一。
它的可靠性对主变安全运行和系统供电可靠性起着极为重要的作用。
变压器的差动保护与其它差动保护一样,都是利用比较被保护原件各端电流的幅值和相位的原理构成。
它在正常情况下,归算到同等级电压的电流差值极小,保护不动作,而被保护范围内发生故障时,差值很大,即能灵敏地动作。
但由于变压器空载合闸时有很大的励磁涌流出现;变压器各侧绕组接线方式不同,各侧电流相应也不同;且在电源一侧有励磁电流存在等原因,因此,变压器的差动保护回路中,就会产生许多非故障性质的不平衡电流,直接影响该保护的动作性能。
1不平衡电流产生的原因及防范措施1.1励磁涌流的影响及防范措施变压器在正常运行时,它的励磁电流只流过变压器的电源测,因此,通过电流互感器反映到差动回路中就不能被平衡。
在正常情况下,变压器励磁电流不过为变压器额定电流的2%~3%;在外部故障时,由于电压降低,励磁电流也相应减少,其影响就更小。
在实际整定时可以不必考虑。
但是,在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时,则可能产生数值很大的励磁涌流,其数值可达变压器额定电流的6~8倍。
励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波分量。
励磁涌流的大小与合闸瞬间外加电压的相位,铁芯中剩磁的大小和方向以及铁芯的特性有关。
若正好在电压最大值时合闸,则不会出现励磁涌流,而只有正常时的电流。
但对于三相变压器而言,由于三相电压相位不同,无论在任何瞬间合闸,至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。
励磁涌流可分解成各次谐波,以二次谐波为主,同时在励磁涌流波形中还会出现间断角。
励磁涌流的波形如图2。
为了防止变压器励磁涌流的影响,目前,在变压器差动保护回路中,通常采用下列措施:1)采用速饱和的差动继电器;2)涌电流是否具有间断角;3)采用二次谐波制动。
1.2绕组连接方式不同的影响及纠正措施变压器各侧绕组的连接方式不同,如双绕组变压器采用Y,d接线,三绕组变压器采用Y,y,d接线时,各侧电流相位就不同。
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障,这样对变压器的低压绕组可以造成很大的冲击,引起主变差动保护动作。提出了不平衡电流对主变差动保护
动作的影响,以某 220kV 变电站的不平衡电流谐波引起电容器放电短路故障为例,对事故进行分析,并提出了预
防近区短路的一些措施,对今后预防类似事故的发生有一定的指导作用。
关键词:变压器; 不平衡电流; 差动保护; 谐波
4 主变差动原因进行分析
某变电站进行 35kVI 段母线所属各间隔检修、试 验工作。工作结束后恢复送电,在 25 日 2 时 15 分,合 35kV 电 容 器 342 开 关 时,1 号 主 变 RCS - 978 和 PST1202 双套差动保护动作,1 号主变 RCS - 974 重瓦 斯保护动作,同时 35kV342 电容器 RCS - 9612 过流 I 段保护动作。经现场检查发现: 35kV 342 电容器场地 电缆头有击穿痕迹; 1 号主变瓦斯继电器内有气体,取 气试验为浅灰色可燃气体。
变压器在正常负荷状态下,电流互感器的误差很 小。这时,差动保护的差回路不平衡电流也很小,但随 着外部短路电流的增大,电流互感器就可能饱和,误差 也随之增大,这时的不平衡电流也随之增大。当电流 超过保护动作电流时,差动保护就会误动。因此,为了 防止变压器区外故障发生时差动保护误动作,需要引 入一种手段,使其动作特性: 动作电流值将随着不平衡 电流的增大而按比例增大,并且比不平衡电流增大的 还要快,这样误动就不会出现。因此,在差动保护中就 引入了比率制动的这一概念。它以差动电流作为动作 量,外部短路电流作为制动量。当外部短路电流增大 时,制动电流也随之增大,使继电器的动作电流值也必 须相应增大,从而有效地防止了变压器区外故障发生 时差动保护误动作。主变差动保护制动特性曲线如图 1,引入比率差动后,对发生在区外的故障 d2 ,即使 Icd ≥Icd0 ,但 Icd ≤ Icd0 + k × ( Izd - Izd0 ) ,差动 保 护 不 会 动 作。
图 4 变压器的励磁涌流图
3. 5 在运行中改变变压器的变比 电力系统中带负荷调整变压器分接头是调节系统
电压的重要手段。改变调压档位实际上就是改变变压 器的变比。而差动保护已按照某一变比调整好,当分 接头改换时,由于分接头的改变,变压器的变比也随之 改变,电流互感器二次电流的平衡关系被破坏,在二次 回路中差生不平衡电流,就会产生一个新的不平衡电 流流入差动回路。在电压调整范围宽的情况下,如果 差动值整定过小,也可以引起保护动作。由上面可知 道,变压器差动保护中最突出的矛盾是不平衡电流很 大,是引起变压器内部差动保护的一个重要因素。
110kV 母线侧流入一个 110kV 站母线的三次谐波电流 是国家标准要求限值的 5. 3 倍。
( 3) 35kV342 电容器保护动作情况: 2 月 25 日 2 时 15min08s,35kV342 电容器 RCS - 9612 过流 I 段保 护动作,动作电流 84. 9A( 一次电流为 10188A) ,定值 为 8. 4A,故 障 类 型 为 三 相 短 路,故 障 持 续 时 间 约 100ms。
Key words: transformer; unbalance current; differential protection; harmonic
1 引言
电力变压器是现代电力系统中的主要电气设备之 一。它的可靠运行对电力系统的安全、经济运行具有 重大意义。变压器差动保护要求选择性、速断性、灵敏 性和可靠性。在变压器内部线圈和引出线的相间匝间 短路,以及在中性点直接接地系统侧的引出线和线圈 上的接地短路时,变压器差动保护要动作; 该保护还应 能躲过励磁涌流和外部短路所产生的不平衡电流,同 时应在变压器过励磁时能不误动。由于电力变压器发 生故障时造成的影响很大,它的故障将对供电的可靠 性和电网系统稳定运行带来严重的影响。因此,我们 常常把差动保护作为变压器的主保护,对变压器的运 行状况进行监视。在变压器内部发生故障时,差动保 护可靠的动作切除有故障的变压器。对保证供电的可
Abstract: A high voltage power transformer is main transmission facilities of electric energy. The unbalance current in
the electric network can sometimes cause close-in fault of the low side of a transformer,thus giving a strong surge to the low voltage winding of the transformer and causing differentical protection of the main transformer. The paper puts forward the effect of the unbalance current on the differential protection action of the main transformer. Take condenser discharge short circuit fault caused by the unbalance current harmonics of 220kV substation as an example,analyze the accudent and put forward some measures to preventive close-in short circuit. It has a certain directive function for coming protective similar accident.
80 文章编号:104
《电气开关》(2012. No. 2)
一起不平衡电流对主变差动动作分析
范军太,王晋 ( 晋城供电分公司,山西 晋城 048000)
摘 要:高压电力变压器是电能的主要传输设备,电网运行中的不平衡电流有时可以引起变压器低压侧的近区故
原因分析: ( 1) 故障后,对现场进行检查,发现 35kV342 电容 器场地电缆头三岔口有击穿痕迹; 1 号主变瓦斯继电 器内有气体,取气试验为浅灰色可燃气体。 ( 2) 该变电站以前发生多次 35kV 电容器放电线 圈炸毁事故。2005 年 7 月 10 日 11: 00 至 16: 00 在该 变电站进行了电能质量测试。发现站 110kV 母线侧 总谐波畸变率为 4. 242% ,国家标准要求限值为 2% , 三相不平衡度为 3. 112% ,国家标准要求限值 1. 3% 。
变压器视为一个节点,假设有 n 个不同的电压等级联 结在变压器上,各侧电流分别为 i1 ,i2 …in,将电压等级 的差异作为 K 考虑进去,变压器正常传输电能时则有
i=n
Σ 公式, i' = i1 × k1 + i2 × k2 + … + in × kn = 0 。如 i >1
果变压器内部发生短路故障时,出现较大的不平衡电
中图分类号:TM41
文献标识码:B
Analysis of an Unbalance Current to Diffevential Action of Main Transformer
FAN Jun-tai,WANG Jin ( Jincheng Power Supply Bureau,Jincheng 048000,China)
《电气开关》(2012. No. 2)
81
i=n
流,平衡就会打破,即变为公式 Σ i' = i1 × k1 + i2 × k2 i >1
+ … + in × kn ≠0 。如果变压器外部发生短路故障时, 仍然正常传输电能,突出的特征是出现较大的穿越型
i=n
电流,不会出现不平衡电流,即公式 Σ i' = i1 × k1 + i2 i >1
靠性和电网系统运行的稳定性,具有非常重要的作用。
2 变压器差动保护原理
2. 1 基尔霍夫定律在变压器差动保护原理中的应用 电力变压器是电能传输的重要环节,多个不同电
压等级的电网系统通过变压器互联,传输电能。根据 基尔霍夫定律,对于任何一个节点,流进和流出的总电
i=n
流和为零,即公式: Σ = i1 + i2 + … + in = 0 ,如果把 i >1
时,可能出现数值很大的励磁涌流。这是因为,在稳态 工作情况下,铁芯中的磁通应滞后于外加电压 90°,如 果空载合闸时正好在电压瞬时值 u = 0 时接通,则铁芯 中应该具有磁通 - Φm,但是铁芯中的磁通不能突变, 因此将出现一个幅值为 + Φm 非周期风量的磁通,这 样在经过半个周期后,若不考虑 Φfz 的衰减,铁芯中的 总磁通就将达到 2Φm,这时变压器的铁芯将高度的饱 和,励磁电流剧烈增大,如图 3 所示。励磁电流就称为 变压器的励磁涌流,励磁涌流的最大值可达到额定电 流的 6 ~ 8 倍,同时电流中含有很大的周期风量和高次 谐 波分量,其波形几乎全部偏在时间轴的一边,如图4