|
|
题 目： 变压器继电保护若干问题研究
内容摘要
变压器是电力系统的重要组成部分。随着电力工业的迅速发展，对供电系统的稳定性有了更高的要求，因此，变压器的稳定运行也越来越重要，也对变压器的保护提出了更高的要求。
本文从变压器的保护入手，主要分析了变压器继电保护中的差动保护，并对运行中存在的不平衡电流进行了深入的分析，并提出如何改善不平衡电流的方法。
关键词：变压器；继电保护；差动保护；不平衡电流
目 录
内容摘要 I
1 绪论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.2 国内外发展现状 1
1.2.1 国外变压器发展现状 1
1.2.2 我国变压器发展现状 2
1.3 本文的主要内容 2
2 变压器继电保护概况 4
2.1 变压器的故障类型及保护方式 4
2.2 变压器保护的配置情况 5
2.2.1 保护配置技术方面 5
2.2.2 日常运行管理方面 6
2.3 变压器保护中注意的问题 7
3 变压器保护的研究 8
3.1 概述 8
3.1.1 差动保护 8
3.1.2 纵联差动保护 8
3.2 变压器本身所存在的不平衡电流及减小其影响的措施 9
3.2.1 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流 9
3.2.2 由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流 9
3.2.3 由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流 10
3.2.4带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流 10
3.3 暂态情况下的不平衡电流及减小其影响的措施 11
3.3.1 外部短路时的不平衡电流 11
3.3.2 由变压器励磁涌流所产生的不平衡电流 11
5 结 论 13
参考文献 14
1 绪论
1.1 课题的背景及意义
向配电网直接供电的配电变压器在国内外均属于应用量大面广的产品。在我国，配电变压器的年产量达5000万KVA左右，约占全部变压器年产量l/3左右。因此，配电变压器的运行可靠性、产品技术性能与经济指标都会直接影响国家的经济建设与城乡居民及企事业单位供电安全。
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外变压器发展现状
国外的电网也曾有这样的经历，在20世纪60年代至70年代初，欧美在经济膨胀时期建设配电网络之初，配电变压器负载率仅为40%至50%。随着经济的高速增长，这些电网系统变得陈旧或不堪重负，尤其是配电变压器的负载率持续增长，变压器经常过载，导致故障上升，增容费用也大大增加。
国外常用两种方法来解决上述问题：其一，采用nomex 绝缘纸和普通油配合的混合绝缘技术对传统变压器进行改造，改造后的设备容量显著提高。电力公司可以更灵活地运行这些设备，负载下降时损耗较低，负载高峰期又可提供较大的容量。已经认可和实施增容改造的国家有：美国、英国、印度、加拿大、澳大利亚和德国等十几个国家；其二，以nomex 绝缘纸和高燃点油配合生产高燃点油变压器。
20世纪80年代，法国开发使用硅油和nomex 绝缘纸材料的柱上变压器，其广泛运用在人员拥挤的重要区域。国内电力机车上的机载变压器也有采用nomex 绝缘纸和硅油组合的绝缘系统的，已有多年运行经验。由于可持续发展战略和当今环保的要求，近年来，国内外制造厂及专家不断探索，采用nomex 绝缘纸和清洁可分解的高燃点β油制造出安全、环保的配电变压器将有效地减少和消除隐患。 杜邦nomex 绝缘纸绝缘耐热等级为c级（即220℃），燃点在限氧指数以下，寿命期后可分解回收，绝缘性能和机械强度远远优于普通电缆纸。用nomex 绝缘纸制造生产的敞开式干变因其安全、环保的特性，近年来被国内用户广泛认可和接受。β油是由美国dsi公司生产的一种性能优良的高科技环保油，其最大的特点是燃点高，防火性好（公安部消防科研所测试，其燃点为310℃，而普通油为165℃），它是从石油中提炼出来的，其成分为100%碳氢化合物，可完全生物降解，无毒性，对人体和环境无害，可循环利用，而且与变压器中其他材料具有相容性，与常规油可以混合使用。
β油与杜邦耐热达220℃的nomex 绝缘纸配合制造的油变，符合美国标准nec450－23。目前，在美国国家实验室、五角大楼、空军基地、国家海岸护卫队、海军、航空总署等地都使用这种变压器，且运行良好。在使用高燃点油变压器的场所，发生火灾和爆炸的概率大大降低。这种新型变压器近几年在美国得到迅速发展，已占到电力变压器的5%而且比例还在上升。国际电工委员会也正在考虑制定这种利用高耐温绝缘材料作为绝缘系统的配电变压器的设计导则。
1.2.2 我国变压器发展现状
向配电网直接供电的配电变压器在国内外均属于应用量大面广的产品。在我国，配电变压器的年产量达5000万KVA左右，约占全部变压器年产量l/3左右。因此，配电变压器的运行可靠性、产品技术性能与经济指标都会直接影响国家的经济建设与城乡居民及企事业单位供电安全。
近几年，为适应国家在城乡电网改造的需求，发展了一批新型、优质的配电变压器，使配电网络的变压器装备更趋先进，供电更可靠，农村用电更趋低价。近年发展的配电变压器的损耗值在不断下降，尤其空载损耗值下降更多，这主要归功于磁性材料导磁性能的改进，其次是导磁结构铁心型式的多样化。如较薄高导磁硅钢片或非晶合金的应用，阶梯接缝全斜结构铁心、卷铁心(平面型、立体型)、退火工艺的应用等。在降低损耗的同时也注意噪声水平的降低。在干式配电变压器方面又将局部放电试验列为例行试验，用户又对局部放电量有要求，作为干式配电变压器运行可靠性的一项考核指标，这比国际电工委员会规定的现行要求要严格。因此，在现有基础上预测我国各类配电变压器的发展趋势，推动配电变压器进一步发展应是一件比较重要工作。
1.3 本文的主要内容
本文研究的是变压器继电保护中存在的若干问题。
全文共分为四章，各章内容简介如下：
第一章：绪论，简述课题的背景和意义、论题的国内外发展现状，介绍论文的主要内容；
第二章：变压器继电保护的概况；简述变压器在正常运行中常见的故障以及一般的保护方法，对常用保护方法中存在的问题进行分析，提出改进办法；
第三章：变压器纵联差动保护研究；本章主要针对变压器保护中的纵联差动保护，探究其保护原理，在实际运行中存在的问题，以及如何有效避免故障发生，提出相应的改进办法。
本文最后对全文进行总结，并指出了研究课题的未来发展方向。
2 变压器继电保护概况
2.1 变压器的故障类型及保护方式
变压器的继电保护是利用当变压器内外发生故障时，由于电流、电压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而作出相应的反应和处理。
继电保护动作后，如确认是速断保护动作，可暂时解除信号音响。如有瓦斯保护，先检查瓦斯保护是否动作，如未动作，说明故障点在变压器外部，重点检查变压器及高压断路器向变压器供电的线路，看电缆、母线是否有相间短路故障。此外，还应重点检查变压器高压引线有无明显故障点和其他明显异常现象，如变压器喷油、起火、温升过高等。
如果发现是瓦斯动作，可基本判断故障在变压器内部。一是，当变压器绕组匝间与层间局部短路、铁芯绝缘不良，以及变压器严重漏油，油面下降，轻瓦斯均会动作；当变压器内部发生严重故障，如一次绕组故障造成相间短路，故障电流使变压器产生强烈气流和油流，冲击重瓦斯挡板，使重瓦斯动作，断路器掉闸并发出信号。二是，如当时变压器无明显异常，可收集变压器瓦斯气体，进一步分析、确定故障性质。收集到的气体若无色、无味，且不可燃，说明瓦斯继电器动作的原因是油内排出的空气引起；如果收集到的气体是黄色的，不易燃烧，说明是变压器木质部分故障；如气体是淡黄色带有强烈臭味并可燃的，则为绝缘纸或纸板故障；当气体为灰色或黑色易燃，则为绝缘油故障。对于室外变压器，可以打开瓦斯继电器的气阀，点燃从放气阀排出的气体，如果气体可燃，则将燃烧并发出明亮的火焰。需要注意的是当油开始从放气阀外溢出时，应迅速将放气阀关闭；对于室内变压器，应禁止在室内进行点燃试验；判断气体颜色要迅速，否则气体颜色会很快消失；取变压器瓦斯气体时应停电后进行。三是，如瓦斯保护动作仍未查明原因，为了进一步证实变压器是否为良好状态，可取出变压器油样作简化试验，看有无耐压降低和油闪点下降的现象。如仍然没有问题，应进一步检查瓦斯保护二次回路，看是否因瓦斯保护误动作，以证实继电保护的可靠性。变压器重瓦斯动作时，断路器掉闸，如未进行故障处理并未确实证明变压器无故障时，不可重新合闸送电。
若发现是差动保护动作，需对动作原因进行判断。要准确判断出是变压器套管等原因造成的，还是变压器内部故障的原因。
2.2 变压器保护的配置情况
配电变压器是配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。通常安装在电线杆、台架或配电所中，一般将6～10千伏电压降至400伏左右输入用户。变压器运行是否正常直接影响用户生产和生活用电，并关系到用电设备的安全。为了保证用户用上优质、安全电，必须保证配变运行正常。要使配电变压器保持长期安全可靠运行，除加强提高保护配置技术水平之外，在日常的运行管理方面同样也十分重要。作为配变运行管理人员，一定要做到勤检查、勤维护、勤测量，及时发现问题及时处理，采取各种措施来加强配电变压器的保护，防止出现故障或事故，以保证配电网安全、稳定、可靠运行。
配电变压器是配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。通常安装在电线杆、台架或配电所中，一般将6～10千伏电压降至400伏左右输入用户。变压器运行是否正常直接影响用户生产和生活用电，并关系到用电设备的安全。为了保证用户用上优质、安全电，必须保证配变运行正常。
因此我们有必要从保护配置技术角度和日常运行管理两大方面来谈谈配电变压器的保护措施及其注意事项：
2.2.1 保护配置技术方面
装设避雷器保护,防止雷击过电压：配变的防雷保护，采用装设无间隙金属氧化物避雷器作为过电压保护，以防止由高低压线路侵入的高压雷电波所引起的变压器内部绝缘击穿，造成短路，杜绝发生雷击破坏事故。采用避雷器保护配变时，一是要通过正常渠道采购合格产品，安装投运前经过严格的试验达到运行要求再投运；二是对运行中的设备定期进行预防性试验，对于泄漏电流值超过标准值的不合格产品及时加以更换；三是定期进行变压器接地电阻检测，对100KVA及以上的配电变压器要求接地电阻必须在4Ω以内，对100KVA以下的配电变压器，要求接地电阻必须在10Ω以内。如果测试值不在规定范围内，应采取延伸接地线，增加接地体及物理、化学等措施使其达到规定值，每年的4月份和7月份进行两次接地电阻的复测，防止焊接点脱焊、环境及其它因素导致接地电阻超标。如果变压器接地电阻超标，雷击时雷电流不能流入大地，反而通过接地线将雷电压加在配电变压器低压侧再反向升压为高电压，将配变烧毁；四是安装位置选择应适当，高压避雷器安装在靠配变高压套管最近的引线处，尽量减小雷电直接侵入配变的机会，低压避雷器装在靠配变最近的低压套管处，以保证雷电波侵入配变前的正确动作，按电气设备安装规范标准要求安装，防止盲目安装而失去保护的意义。
装设速断、过电流保护，保证有选择性地切除故障线路：配变的短路保护和过载保护由装设于配变高压侧的熔断器和低压侧的漏电总保护器（该装置有漏电保护和配变低压过电流保护）来实现。为了有效地保护配变，必须正确选择熔断器的熔体(熔丝、熔片等)及低压过电流保护定值。高压侧熔丝的选择，应能保证在变压器内部或外部套管处发生短路时被熔断。熔丝选择原则：①容量在100kVA及以下的配变，高压熔丝按2～2.5倍额定电流选择；②容量在100kVA以上的配变，高压熔丝按1.5～2倍额定电流选择。低压侧漏电总保护器过流动作值取配变低压侧额定值的1.3倍，配变低压各分支线路过流保护定值不应大于总保护的过流动作值，其值应小于配变低压侧额定电流，一般按导线最大载流量选择过流值，保证在各出线回路发生短路或输出负载过大，引起配变过负荷时能及时动作，切除负载和故障线路，实现保护配变的目的。同时满足各级保护的选择性要求。低压分支回路短路故障时，分支回路动作，漏电总保护器过流保护不动作，低压侧总回路故障或短路时，低压侧漏电总保护器过流保护动作，高压侧熔体不应熔断；变压器内部故障短路时，高压侧熔体熔断，上一级变电站高压线路保护装置不应动作跳闸，保证配电网保护装置正确分级动作。配变高压侧熔体保护材料一定要按标准配备，坚决杜绝用铜、铝等金属导体替代熔断器熔体。
2.2.2 日常运行管理方面
加强日常巡视、维护和定期测试：进行日常维护保养，及时清扫和擦除配变油污和高低压套管上的尘埃，以防气候潮湿或阴雨时污闪放电，造成套管相间短路，高压熔断器熔断，配变不能正常运行；及时观察配变的油位和油色，定期检测油温，特别是负荷变化大、温差大、气候恶劣的天气应增加巡视次数，对油浸式的配电变压器运行中的顶层油温不得高于95℃，温升不得超过55℃，为防止绕组和油的劣化过速，顶层油的温升不宜经常超过45℃；摇测配变的绝缘电阻，检查各引线是否牢固，特别要注意的是低压出线连接处接触是否良好、温度是否异常；加强用电负荷的测量，在用电高峰期，加强对每台配变的负荷测量，必要时增加测量次数，对三相电流不平衡的配电变压器及时进行调整，防止中性线电流过大烧断引线，造成用户设备损坏，配变受损。联接组别为Yyn0的配变，三相负荷应尽量平衡，不得仅用一相或两相供电，中性线电流不应超过低压侧额定电流的25%，力求使配变不超载、不偏载运行；
防止外力破坏：合理选择配变的安装地点，配变安装既要满足用户电压的要求，又要尽量避免将其安装在荒山野岭，易被雷击，也不能安装在远离居民区的地方，以防不法分子偷盗。安装位置太偏僻也不利于运行人员的定期维护，不便于工作人员的管理；避免在配电变压器上安装低压计量箱，因长时间运行，计量箱玻璃损坏或配变低压桩头损坏不能及时进行更换，致使因雨水等原因烧坏电能表引起配变受损；不允许私自调节分接开关，以防分接开关调节不到位发生相间短路致使烧坏配电变压器；在配变高低压端加装绝缘罩，防止自然灾害和外物破坏，在道路狭窄的小区和动物出入频繁的森林区加装高低压绝缘罩，防止配电变压器接线桩上掉东西使低压短路而烧毁配变；定期巡视线路，砍伐线路通道，防止树枝碰在导线上引起低压短路烧坏配电变压器的事故。
要使配电变压器保持长期安全可靠运行，除加强提高保护配置技术水平之外，在日常的运行管理方面同样也十分重要。作为配变运行管理人员，一定要做到勤检查、勤维护、勤测量，及时发现问题及时处理，采取各种措施来加强配电变压器的保护，防止出现故障或事故，以保证配电网安全、稳定、可靠运行。
2.3 变压器保护中注意的问题
继电保护装置应选用质量优良的继电器及保护元件，元件的接点尽量要少；安装质量要合格，保护盘、控制盘应牢固可靠，避免装在有震动的场所，接线端子质量要合格，接线要良好。继电器投入运行前，值班人员、运行人员应清楚地解读保护装置的工作原理等。
继电保护装置运行中，发现异常现象应加强监视并立即报告主管负责人；运行中的继电保护装置，除经调度部门或主管同意，不得任意甩掉保护运行，也不得随意变更整定值及二次线路；运行人员对运行中的继电保护装置的投入或退出，必须经调度员或主管负责人批准，并记入值班记录簿。如需要变更继电保护整定值或二次回路接线时，须经过继电保护专业人员的同意。 在二次回路上的一切工作，应遵守《电气安全工作规程》的有关规定。
运行值班人员倒闸操作时，涉及继电保护回路时，应根据继电保护装置性能和运行规程的规定，对继电保护进行必要处理，但切记值班人员对继电保护装置的操作只许接通或断开保护压板；切换转换开关；装卸熔断器的熔丝。
继电保护动作断路器跳闸后，不要随即将掉牌信号复归，而应检查保护动作情况，并查明原因，在消除故障恢复送电前，方可将所有的掉牌信号全部复归
3 变压器保护的研究
3.1 概述
3.1.1 差动保
差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。另外差动保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。
变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，
如果内部故障，流入继电器的电流等于短路点的总电流。当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。
3.1.2 纵联差动保护
所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。纵联差动保护装置，一般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。 纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。因此，流经继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到保护作用。 变压器纵差保护是按照循环电流原理构成的 变压器纵差保护的原理要求变压器在正常运行和纵差保护区（纵差保护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围）外故障时，流入差动继电器中的电流为零，保证纵差保护不动作。但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差保护的正确工作，就须适当选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两个电流相等。
3.2 变压器本身所存在的不平衡电流及减小其影响的措施
在正常运行及保护范围外部短路稳态情况下流入纵联差动保护差回路中的电流叫稳态不平衡电流Ibp。
3.2.1 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
由于变压器通常采用Y，d11的接线方式，因此，其两侧电流的相位相差30度，即使变压器两侧的电流大小相等，反映到差动继电器中也回出现不平衡电流。
为了消除这种不平衡电流的影响，可用相位补偿法，通常将变压器的星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，并适当考虑联接方式后可把二次电流的相位校正过来。相位补偿后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了1.732倍。为了保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流，就必须将该侧电流互感器的变比加大1.732倍。在微机保护中，通过程序中的平衡系数来平衡，以减小二次电流，使之与另一侧的电流相等。
3.2.2 由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流
变压器两侧电流互感器有电流误差△I，在正常运行及保护范围外部故障时流入差回路中的电流不为零，电流互感器的电流误差和其励磁电流的大小、二次负载的大小及励磁阻抗有关，而励磁阻抗又与铁芯特性和饱和程度有关。
当被保护变压器两侧电流互感器型号不同，变比不同，二次负载阻抗及短路电流倍数不同时都会使电流互感器励磁电流的差值增大。
减少这种不平衡电流影响的措施：
（1）在选择互感器时，应选带有气隙的D级铁芯互感器，使之在短路时也不饱和。
（2）选大变比的电流互感器，可以降低短路电流倍数。
（3）在考虑二次回路的负载时，通常都以电流互感器的10％误差曲线为依据，进行导线截面校验，不平衡电流会更小。最大可能值为：
3.2.3 由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流
由于变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定的，因此，两侧互感器的变比与变压器的变比很难满足要求，此时差动回路中将有电流流过。
减少这种不平衡电流影响的措施：为了消除此不平衡电流，常采用具有速饱和铁芯的差动继电器利用它的平衡线圈来消除此差电流的影响。一般平衡线圈接于保护臂电流小的一侧，因为平衡线圈和差动线圈共同绕在继电器的中间磁柱上。适当选择平衡线圈的平衡匝数，使它产生懂得磁势与差流在差动线圈中产生的磁势相抵消。因此在铁芯中没有磁通，继电器不可能动作。但实际上平衡线圈只能按整匝数进行选择，所以还会有一残余的不平衡电流存在，在整定计算时应加以考虑。
3.2.4带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流
在电力系统中为什么采用带负荷调压的变压器会产生不平衡电流，改变分接头的位置不仅改变了变压器的变比，也破坏了变压器两侧电流互感器变比的比等于变压器变比的条件，故会产生不平衡电流。
带负荷调整分接头是电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电压的常用方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比，如果差动保护已按某一变比调整好（如利用平衡线圈），则当分接头改变时就会产生新的不平衡电流流入差动回路，此时不可能再用重新选择平衡线圈的方法来消除这个不平衡电流，为了避免不平衡电流的影响，在整定保护的动作电流时应予以考虑，通常是提高保护的动作整定值。
综上所述，由变压器两侧电流相位不同和计算变比与实际变比的不同产生的不平衡电流可适当地选择电流互感器二次线圈的接法和变比、以及采用平衡线圈的方法，可使其降到最小。但由励磁涌流、互感器的型号不同和带负荷调整分接头而产生的不平衡电流是不可能消除的。因此变压器的纵差动保护必须躲过这不平衡电流的影响。不平衡电流越小，保护的灵敏度就越高，从而保证变压器安全可靠运行。
3.3 暂态情况下的不平衡电流及减小其影响的措施
3.3.1 外部短路时的不平衡电流
在变压器差动保护范围外部发生故障的暂态过程中，在差回路中将产生暂态不平衡电流，因为变压器两侧电流互感器的铁芯特性及饱和程度不同。
减少这种不平衡电流影响的措施：在差回路中接入速饱和中间变流器SBH，如下图所示。速饱和变流器是一个铁芯截面较小，易于饱和的中间变流器。直流分量使速饱和变流器饱和。这时，交流分量电流难于转换到速饱和变流器的副边，差动继电器不会动作。
3.3.2 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%。在外部故障时，由于电压降低，励磁涌流减小，它的影响就很小。但是在变压器空载投入和外部故障切除恢复时，由于变压器的铁芯严重饱和，励磁电流将剧烈增大，这时出现数值很大的励磁电流，可达额定电流的5—10倍。（通常称为励磁涌流）励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波分量（以二次谐波为主）它不是正弦波。而是尖顶波，往往使涌流偏于时间轴的一侧。励磁涌流的大小和衰减速度、合闸瞬时外加电压的相位铁芯中剩磁的大小和方向、电流容量的大小、回路的阻抗、变压器的容量和铁芯性质等有关系。例如，正好在电压瞬时值为最大时合闸，就不会出现励磁涌流，而只有正常时的励磁电流。对于三相变压器而言，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。
励磁涌流具有以下特点：
(1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于时间轴的一侧；
(2)包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；
(3)波形之间出现间断，在一个周期中间断角为α。
在变压器纵差动保护中防止励磁涌流影响的方法有：
(1)采用具有速饱和铁心的差动继电器；
(2)鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别；
(3)利用二次谐波制动等 。
变压器差动保护中减小励磁涌流影响的方法：防止励磁涌流的影响，采用BCH型具有速饱和变流器的继电器是国内目前广泛采用的一种方法。当外部故障时，所含非周期分量的最大不平衡电流能使速饱和变流器的铁芯很快单方面的饱和，致使不平衡电流难以传变到差动继电器的差动线圈上，保证差动保护不会误动。内部故障时，速饱和变流器的一次线圈中虽然也有非周期分量，但它的衰减速度相当快，一般2个周期衰减完毕，以后变流器中通过的全是周期性的短路电流，所以继电器能灵敏动作。鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别，它是利用整流后的波形在动作整定值下存在时间长短来判断是内部故障还是励磁涌流。利用二次谐波制动，差动保护在变压器空载投入和外部故障切除电压恢复时，利用二次谐波进行制动，内部故障时，利用比例制动回路躲过不平衡电流
4 结 论
本文通过对变压器保护的分析，不仅剖析了变压器差动保护的原理，而且对变压器差动保护在运行过程中出现的不平衡电流进行了分析。
本文主要以下两个方面入手分析变压器差动保护的不平衡电流：
一是从稳定运行过程中由于设备本身的特点所引起的不平衡电流的原因，即由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流；由两侧电流互感器的误差引起的不平衡电流；由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流；带负荷调变压器的分接头产生的不平衡电流，并提出减小其影响的措施。
二十在变压器运行过程中暂态情况下的不平衡电流，即外部短路时的不平衡电流和变压器励磁涌流所产生的不平衡电流，并提出减小其影响的措施
参考文献
[1] 袁季修. 电力系统安全稳定控制. 北京, 中国电力出版社, 1996.
[2] 周玉兰. 1990～1999年220kV 及以上变压器保护运行情况. 电力自动化设备, 2001, 21(5): 51-53.
[3] 周玉兰, 许勇, 王俊永. 2000 年全国电力系统继电保护与安全自动装置运行情况. 电网技术, 2001, 25(8): 63-66.
[4] 周玉兰, 王俊永. 2001 年全国电网主设备保护运行分析. 电力自动化设备, 2002, 22(11): 78-82.
[5] 周玉兰, 王俊永, 王玉玲. 2001 年全国电网继电保护与安全自动装置运行情况与分析. 电网技术, 2002, 26(9): 58-63.
[6] 凌愍, 王圣. 110kV级变压器事故统计及短路故障分析. 变压器, 1995, 33(12): 33-36.
[7] 王梦云, 凌愍. 大型电力变压器短路事故统计与分析. 变压器, 1997, 34(10): 12-17.
|
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2012-3-19 21:32:18
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
客服一
