電力干式變壓器的繼電保護較好節(jié)概述一、干式變壓器的故障：繞組間的相間短路、油箱內(nèi)部故障、單個繞組與部分匝間的匝間短路、單個繞組或出線間通過外殼的單相接地故障、出線間的相間短路、油箱外部故障、絕緣套管閃光或損壞、出線間通過外殼的單相接地短路、 干式變壓器工作狀態(tài)異常：由于外部短路或過載、過流油箱漏油，油位降低，干式變壓器中性點接地過高或頻率降低、過勵磁等。 3.安裝的繼電保護裝置(1)氣體保護防止干式變壓器油箱各種短路故障和重氣體跳閘輕氣體信號(2)縱向差動保護和電流速斷保護防止干式變壓器繞組和出線多相短路、單相接地短路和大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和出線繞組匝間短路(3)作為(1)(2)的后備，(a)過流保護，(b)復合電壓起動過流保護， (c)負序過流，(4)零序電流保護：防止大接地電流系統(tǒng)中干式變壓器外部接地短路，(5)過載保護：防止干式變壓器對稱過載，(6)過勵磁保護：防止干式變壓器過勵磁第2節(jié)：干式變壓器縱聯(lián)差動保護干式變壓器縱聯(lián)差動保護的基本原理是正常運行或外部故障時兩側(cè)CT比值應(yīng)不同，且應(yīng)為：或=即按相實現(xiàn)縱聯(lián)差動保護。 電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)電流互感器變比之比等于干式變壓器變比。二.不平衡電流產(chǎn)生的原因及消除方法：理論上，正常運行時Ij=I1'-I2'=0，區(qū)外故障。其實很多因素使得Ij=Ibp0。(Ibp是不平衡電流)不平衡電流產(chǎn)生的原因及消除方法討論如下：1 .干式變壓器兩側(cè)電流相位不同引起的不平衡電流：(/-11) Y. D11接線方式——兩側(cè)電流相差30。消除方法：相位校正。干式變壓器y側(cè)CT(二次側(cè))呈三角形。y . y . d11干式變壓器的側(cè)CT(二次側(cè))為y形。

Y.Y12表明，差動臂處于相同的相位。但為了使正常運行或區(qū)外故障時Ij=0，高壓側(cè)電流互感比應(yīng)提高3倍。不平衡電流已被清除。2.由不同的計算比值和實際比值引起的不平衡電流：CT的比值是標準化的，如：600/5800。完全滿足Ij0，生產(chǎn)Ibp是非常困難的。排除法：采用差動繼電器的平衡線圈進行磁補償。在正常運行和區(qū)外故障的假設(shè)下，I2'' I2 '和Wph接小電流側(cè)，I2 '。I2 ' '-I2 'WCD(I2 ' '-I2 ')I2 'WPHI2。使wcd (I2'-I2')=wphi2 '。磁勢被抵消。在鐵芯中，= CD- ph=0。所以W2沒有感應(yīng)電勢，j不作用。事實上，Wph.js可能不是整數(shù)。Wph.zd應(yīng)該是整數(shù)，所以還有剩余不平衡電流。IBP=fzdId.max/nl1,其中：fzd=(wph . js-wph . ZD)/(wph . jswph . ZD)id . max-當存在外部故障時，流經(jīng)干式變壓器高壓側(cè)的較大短路電流。整定計算中應(yīng)考慮這種不平衡電流。3.兩側(cè)不同類型電流互感器引起的不平衡電流為：(CT變換誤差)IBP。CT=KTXKER Id.max/在nl1中，整定計算要考慮Ktx=1。4.負載調(diào)整干式變壓器抽頭引起的不平衡電流：改變抽頭改變nB破壞nl2/nl1=nB或的關(guān)系，產(chǎn)生新的不平衡電流。(CT二次側(cè)不允許開路，即nl2和nl1不能改變)，Ibp的Id.max/nl1。 u= u不能消除。設(shè)置計算中應(yīng)考慮這種不平衡電流。從以上分析可以看出，Ibp在穩(wěn)態(tài)時由三部分組成。IBP=IBP。t IBP。t IBP。 u5。不平衡電流在瞬態(tài)： (1)非周期分量：的影響大于穩(wěn)態(tài)IBP，并且它含有很大的非周期分量。持續(xù)時間長(幾十個周期)。短路后幾個周期出現(xiàn)較大值。引入非周期分量函數(shù)KFZQ。IBP。Id.max/nl1測量：快速使中間轉(zhuǎn)換器飽和，抑制非周期分量。當干式變壓器電壓突然升高時(如：空載投入，區(qū)域外短路消除后)，ILy 3360產(chǎn)生的不平衡電流。IL浪涌電流可達(6-8)Ie。其波形見教材第173頁，圖6-2。特征：具有大的DC分量。(80基波)諧波分量大，尤其是二次諧波。(20基波)波形之間有間斷。(切斷負波后)基于間斷角原理的差動保護；二次諧波制動；基于波形對稱原理的差動保護。3.BCH-2差動繼電器的工作原理：一種具有良好的避免干式變壓器勵磁涌流特性的差動繼電器。它由兩部分組成：快速飽和變換器和執(zhí)行器(電流繼電器)。快飽和變換器有A、B、C三個核心柱，A、C的截面積相等，是B柱截面積的一半。b欄：Wph1、Wph2、Wcd、Wd'A欄：wd "c欄：各欄上的W2磁通：當W2中的感應(yīng)電流達到一定值時，進行元件動作分析。Wd’、Wd”的作用如下：1)引入正弦電流時，兩者相互抵消，短路線圈不工作；2)發(fā)生外部短路時，會有較大的非周期分量。由于大的非周期分量電流——鐵芯飽和，——可以避免涌流的根本原因。4.具有制動特性的BCH-1差動繼電器的工作原理。1.組成：三芯柱六線圈。Wg—連接在差動電路中的工作線圈。wph——平衡線圈，功能同上。兩個Wph制動線圈連接到差動電路的一個臂上。兩個w2次級線圈的輸出與電流繼電器相連。2.工作原理：1)假設(shè)不考慮制動線圈的作用：i2h=0iggg 'E2 'e=E2 ' E2 "g "E2 "，即工作線圈和次級線圈之間的電流等效為1 #p#分頁標題#e#

速飽和的變流器。因此，它可減少暫態(tài)不平衡電流了和勵磁涌流的影響。2）Ig=0I2hàΦ2h(僅在兩個邊柱上環(huán)流)— E2’=E2”àE=E2’-E2”3）Ig≠0,I2h≠0I2hàΦ2hà磁路狀態(tài)改變— 鐵心飽和à動作安匝↑即，動作電流上升↑I2hàId2W2h↑àId2↑à具有制動特性3．制動特性：Id2.J=F(I2h)由實驗得出如下圖。制動特性曲線：1）當I2h很小時，鐵芯還未飽和，所以起動電流變化不大，制動特性起始部分比較平緩。2）當I2h很大時，鐵芯嚴重飽和，啟動電流迅速增加，特性曲線上翹。從原點作特性曲線的切線，它與水平軸線的夾角為αK2h=tgα------制動系數(shù)一般取0。3-0。44．為什么能改善內(nèi)部故障時保護的靈敏性：上圖中：直線1為與外部故障時Id的關(guān)系直線2為元制動特性縱差保護的動作電流(Idz.J=Kk*Ibp.max)曲線3為制動特性曲線由圖中可見，對無制動的縱差保護為短路電流較小的內(nèi)部故障時，靈敏度往往不能滿足要求，而如果采用BCH—1型繼電器，應(yīng)在I2h=Id.max時，使Idz.J=Kk*Ibp.max。即通過a點的曲線3。因為曲線3始終位于直線1上面，即在任何大小的外部短路電流作用下，繼電器不會誤動。對于內(nèi)部故障，分三種情況說明如何改善靈敏性：1）單側(cè)供電干式變壓器：B側(cè)無電源，W2h接于負荷側(cè)，內(nèi)部故障時,I2h=0繼電器動作電流為Idz.J對應(yīng)圖中d點，顯然靈敏度提高很多。2）單側(cè)供電干式變壓器：B側(cè)無電源，接于電源側(cè)，內(nèi)部故障時，Ig=Id2—直線4（這是較不利的電流）它與制動電流特性曲線交于b點（Idz.J2），在b點以上，是繼電器的動作區(qū)（4高于3）可見靈敏度提高很多。3）雙側(cè)供電干式變壓器：設(shè)Ig=2I2h—直線5它去制動特性曲線交于c點（Idz.J1），在c點之上（5高于3）動作。實際上，介于b—d之間，顯然，靈敏度提高很多。另外，制動線圈的接入方式時，保護的靈敏度是有影響的。原則：在外部故障時，使制動作用較大，保護不誤動在內(nèi)部故障時，使制動作用較小，保護靈敏度較好。綜上分析可見，在各種可能的運行方式下，干式變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時，BCH—1型差動繼電器的起動電流均在Idz.J0—Idz.J2之間變化。且Idz.J0，Idz.J1，Idz.J3相差不大，但卻比不帶制動特性的差動繼電器的啟動電流小得多。所以BCH—1型差動繼電器有較靈敏。 來源：中電力資料網(wǎng)