變壓器差動保護相關知識介紹

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  電磁式繼電器構成的變壓器差動保護在正常情況和外部故障時,理想情況下流入差動繼電器的電流Ij=0,保護裝置不動作。但實際上變壓器的差動保護在近端外部短路(保護區外)時,由于短路電流很大,構成差動保護的各側TA的電壓等級不同,變比、容量和磁飽和特性不一致,即使采用平衡線圈等方法進行補償,各側TA之間的變比有可能不匹配,流入差動繼電器的不平衡電流,可能會使差動保護誤動作。同時,當投入空載變壓器或外部故障切除電壓時,一旦鐵芯飽和,相應出現數值很大的勵磁涌流。由于勵磁涌流只存在于一次繞組中,經TA變換后流入差動繼電器,也造成差動保護誤動作。采用主變微機差動保護可避免外部短路時的不平衡電流和勵磁涌流造成的變壓器差動保護誤動。

  變電所的主變微機差動保護.

  (1)電磁式繼電器構成的變壓器差動保護在正常情況和外部故障時,理想情況下流入差動繼電器的電流Ij=0,保護裝置不動作。

  (2)微機型主變差動保護由二次諧波制動的比率差和差動速斷組成。

  比率差動動作特性方程:

  Id>IqdIzd

  Id-Iqd>k(Izd-Ie)Izd>Ie

  式中Iqd-差動電流起動定值

  Id-差動電流動作值,Id=|i1+i2|

  Izd-制動電流,Izd=0.5(|I1|+|I2|)

  K-比率制動系數,取0.5

  Ie-變壓器的額定電流

  即:當Izd

  Izd>Ie時,比率差動有較大的制動作用。

  特點:當變壓器輕微故障時,例如匝間短路的圈數很少時,不帶制動量,使保護在變壓器輕微故障時具有較高的靈敏度。而在較嚴重的區外故障時,有較大的制動量,提高保護的可靠性。

  二次諧波制動主要區別是故障電流還是勵磁涌流,若被判定為勵磁涌流,比率差動動作被涌流判別元件閉鎖,否則比率差動動作。二次諧波制動比一般取0.12。

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  差動速斷是在較嚴重的區內故障情況下,快速跳開變壓器各側斷路器,切除故障點。實際上是由差動過流繼電器完成的,與電磁式的差動速斷沒有區別。差動速斷的定值是按躲過變壓器的勵磁涌流和*大運行方式下穿越性故障引起的不平衡電流兩者中的較大者。定值一般取(4~14)Ie。

  計算舉例:

  變電所主變容量2500kVA,變比為38.5±2×2.5%/11kV,接線組別為Yd11,高壓側TA變比100/5,低壓側TA變比200/5。

  a.基本側電流的確定:

  按變壓器容量及各側平均電壓計算各側的二次額定電流。

  b.平衡調整:

  LSA-P保護中平衡調整以高壓側為基準。

  電壓側平衡系數:3.57/3.61=0.988,取0.99。

  微機型主變差動保護由二次諧波制動的比率差和差動速斷組成。并針對系統頻繁發生的差動保護在差動回路TA斷線或接觸**時發生誤動問題,設計了TA斷線閉鎖裝置。我局的夏蔚、四十里、泉莊和官莊變電所主變均采用微機差動保護,運行情況證明了它的可靠性。

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