技能培训变压器纵差动保护.ppt
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1、6.2.1 变压器纵差动保护的基本原理和接线方式变压器纵差动保护的基本原理和接线方式分别为变压器高压侧和低压侧分别为变压器高压侧和低压侧的一次电流,参考方向为母线指向的一次电流,参考方向为母线指向变压器变压器为相应的电流互感器二次电流为相应的电流互感器二次电流差动继电器中的电流差动继电器中的电流流入差动继电器的差动电流为:流入差动继电器的差动电流为:纵差动保护的动作判据为:纵差动保护的动作判据为:其中其中为纵差动保护的动作电流为纵差动保护的动作电流6.2 变压器纵差动保护变压器纵差动保护设变压器高、低压侧的变比为设变压器高、低压侧的变比为 ,则上式可进一步,则上式可进一步表示为:表示为:令令(
2、该式为变压器纵差动保护中(该式为变压器纵差动保护中电流互感器变比选择的依据)电流互感器变比选择的依据)则,正常运行或外部故障时,差动继电器中电流则,正常运行或外部故障时,差动继电器中电流为不平衡电流,理想情况下为为不平衡电流,理想情况下为0或正常运行及或正常运行及外部故障时,令外部故障时,令实际电力系统都是三相变压器,并且通常采用实际电力系统都是三相变压器,并且通常采用Y,d11接线方式,接线方式,如下图所示。这样的接线方式造成了变压器高、低压侧电流如下图所示。这样的接线方式造成了变压器高、低压侧电流的不对应,以的不对应,以A相为例,正常运行时:相为例,正常运行时:所以所以 超前超前 30,若
3、直接将,若直接将高、低压侧电高、低压侧电流引入差动保流引入差动保护,将会在继护,将会在继电器中产生很电器中产生很大的差动电流。大的差动电流。克服措施克服措施:将:将引入差动继电引入差动继电器的器的Y侧的电流侧的电流也采用两相电也采用两相电流差。流差。双绕组三相变压器纵差动保护原理接线图双绕组三相变压器纵差动保护原理接线图(a)接线图()接线图(b)对称工况下的相量关系)对称工况下的相量关系d侧侧采用采用Y,Y12接线方式,接线方式,将各相电流直接接入差动继电器将各相电流直接接入差动继电器内;内;Y侧侧采用采用Y,d11接线方式,接线方式,将两相电流差接入差动继电器内。将两相电流差接入差动继电器
4、内。由于由于Y侧采用了两相电流差,该侧流入差动继电器的电流侧采用了两相电流差,该侧流入差动继电器的电流增加了增加了 倍。为了保证正常运行及外部故障情况下差动回倍。为了保证正常运行及外部故障情况下差动回路没有电流,两侧电流互感器的变比应满足:路没有电流,两侧电流互感器的变比应满足:电力系统中常常采用三绕组变压器。左图电力系统中常常采用三绕组变压器。左图所示的是所示的是Y,d11接线方式三绕组变压器接线方式三绕组变压器纵差动保护单相示意图,接入纵差动继电纵差动保护单相示意图,接入纵差动继电器的差流为:器的差流为:三相变压器各侧电流互感器的接线方式三相变压器各侧电流互感器的接线方式和变比的选择:和变
5、比的选择:d侧互感器用侧互感器用Y接线方式;接线方式;两个两个Y侧互感器则采用侧互感器则采用d接线方式。接线方式。设变压器的设变压器的13侧和侧和23侧的变比为侧的变比为 和和 ,考虑到正常运行,考虑到正常运行和区外故障时变压器各侧电流,和区外故障时变压器各侧电流,电流互感器变比的选择应该满足:电流互感器变比的选择应该满足:6.6.2 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1 计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流计算变比与实际变比不一致产生的不平衡电流变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取的标准变比,其规变压器两侧的电流互感器都是根据产品目录选取的标准
6、变比,其规格种类是有限的。变压器的变比也是有标准的,三者的关系很难完格种类是有限的。变压器的变比也是有标准的,三者的关系很难完全满足式(全满足式(6-4),令变比差系数为:),令变比差系数为:根据式(根据式(6-3)可得:)可得:穿越电流穿越电流如果将变压器两侧的电流都折算到电流互感器的二如果将变压器两侧的电流都折算到电流互感器的二次侧,并忽略次侧,并忽略 不为零的影响,则区外故障时变压器两侧电流大不为零的影响,则区外故障时变压器两侧电流大小相等,即小相等,即 ,但方向相反,但方向相反,为区外故障时变压为区外故障时变压器的穿越电流。器的穿越电流。由式(由式(6-11)知,电流互感器和变压器变比
7、不一致产生的最大不平)知,电流互感器和变压器变比不一致产生的最大不平衡电流为:衡电流为:(6-11)2 由变压器带负荷调节分接头而产生的不平衡电流由变压器带负荷调节分接头而产生的不平衡电流 改变分接头的位置,实际上就是改变变压器的变比。改变分接头的位置,实际上就是改变变压器的变比。电流互感器的变比选定后不可能根据运行方式进行调整,电流互感器的变比选定后不可能根据运行方式进行调整,只能根据变压器分接头未调整时的变比进行选择。因此,只能根据变压器分接头未调整时的变比进行选择。因此,由于改变分接头的位置产生的最大不平衡电流为:由于改变分接头的位置产生的最大不平衡电流为:变压器分接头改变引起的相对误差
8、,变压器分接头改变引起的相对误差,考虑到电压可以正负两个方向调整,一般考虑到电压可以正负两个方向调整,一般可取调整范围的一半。可取调整范围的一半。3 电流互感器传变误差产生的不平衡电流电流互感器传变误差产生的不平衡电流励磁回路等效电感;励磁回路等效电感;二次负载的等效阻抗;二次负载的等效阻抗;励磁电流,也就是电流互感器励磁电流,也就是电流互感器的传变误差;的传变误差;包括了电流互感器的漏抗和二次负载阻抗,一般电阻分量占包括了电流互感器的漏抗和二次负载阻抗,一般电阻分量占优,在定性分析时可以当作纯电阻处理。优,在定性分析时可以当作纯电阻处理。电流互感器的二次电流为:电流互感器的二次电流为:励磁电
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