(什么是)差動保護

1、第5章 差動保護知識與能力要求： 掌握差動繼電器的構成與使用；理解差動保護的基本原理與組成。5.1 縱差保護的基本原理 縱聯(lián)差動保護是通過比較被保護對象縱向兩側電流的大小和相位的原理實現(xiàn)的。 假定被保護對象是變壓器，變比等于1，Y/Y-12組別，如圖： 被保護對象正常運行和外部短路時，流過差動繼電器的電流為 ，理想情況下，被保護對象兩側的電流大小和相位都是相同的，故流入繼電器的電流為零。實際由于電流互感器的誤差等因素，流過繼電器的電流并不為零，稱之為不平衡電流。 內部故障時，流如差動繼電器的電流為： 該電流大于KD的動作電流時，KD動作。 由此可見，按照該原理構成的差動保護，對故障有極高的靈敏

2、度，保護范圍為“構成差動保護的兩側電流互感器之間的所有元件”，可以靈活運用，但需將被保護對象縱向兩側的TA二次側連接成閉合環(huán)流回路 。 工程實踐中，由于輸電線路距離長，采用該保護方式不現(xiàn)實。故差動保護一般用于貴重而距離短的電氣設備保護，如變壓器、發(fā)電機、母線等。特別短的輸電線路也可考慮采用。 22IIIrIII22IIIrIII5.2 縱差保護的不平衡電流 縱差保護在運用中，被保護對象正常運行或外部故障時，總會有一個電流流入繼電器，稱之為“不平衡電流”，該電流的大小直接決定了保護的靈敏度。引起不平衡電流的因素主要有：一、電流互感器計算變比與實際變比不一致 根據(jù)縱差保護的原理可知，最理想的情況就

3、是兩側TA二次側電流大小相等，通過接線方式使其相減，則不平衡電流為零。所以TA變比的選擇公式是： 但為了便于組織生產，國家規(guī)定了TA的標準變比系列值，實際采用的TA變比可能與該計算值不等，從而造成二次側電流相減結果不等于零，從而形成不平衡電流。二、兩側電流互感器型號不同511NTAIn522NTAIn 由于配電裝置布置、設計人員喜好、廠家不同等原因，有可能出現(xiàn)兩側TA型號不同的情況，即使是型號相同，由于TA誤差也會造成兩側電流大小不等，從而形成不平衡電流。 以上兩項不平衡電流可以利用平衡繞組補償一部分，不能完全補償，剩余部分靠動作整定值躲過。（關于平衡繞組在差動繼電器 中講述）三、變壓器調壓分

4、接頭位置改變 當縱差保護用于保護變壓器時，一般變壓器在其高壓側繞組上都設有調壓分接頭，分有載調壓和無載調壓兩種。當調壓分接頭位置改變時，變壓器的變比也改變，從而兩側TA二次側電流的大小也改變。這對已經(jīng)配置好的縱差保護來講，就會形成不平衡電流。 該項不平衡電流只能依靠保護的動作整定值躲過。四、變壓器接線組別 當縱差保護用于保護變壓器時，電力系統(tǒng)主變一般采用Y/D11。該接線組別的含義是：D側電壓、電流相量超前Y側30，因此TA二次側電流相量差并不為零，形成不平衡電流。 解決措施：將兩側的TA按下圖所示連接，進行補償。 采用了相位補償接線后，在電流互感器繞組接成三角形的一側，流入差動臂中的電流要比

5、電流互感器的二次電流大 倍?？赏ㄟ^適當選擇電流互感器變比來消除。 變壓器星形側變比： 變壓器三角形側變比：35311NTAIn522NTAIn五、勵磁涌流的影響 所謂勵磁涌流，就是變壓器空載合閘時的暫態(tài)勵磁電流。 由于變壓器的勵磁電流只流經(jīng)它的電源側，故造成變壓器兩側電流不平衡，從而在差動回路內產生不平衡電流。 當變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復時，可能出現(xiàn)很大的勵磁涌流，其值可達變壓器額定電流的68倍?？赡茉斐杀Ｗo誤動作. 若空載合閘正好在電壓瞬時值為零的瞬間接通電路，則鐵芯中就具有一個相應的磁通，而鐵芯中的磁通又是不能突變的，所以在合閘時必將出現(xiàn)一個非周期性磁通分量。因非周期性磁通分

6、量的衰減比較慢，經(jīng)過半個周期后，它與穩(wěn)態(tài)磁通相疊加的結果，將使鐵芯中的總磁通達到的數(shù)值 ，如果鐵芯中還有方向相同的剩余磁通 ，則總磁通將為 + 。由于鐵芯高度飽和，使勵磁電流劇烈增加，從而形成了勵磁涌流 。 勵磁涌流的最大特點是：含有很大成分的非周期分量；含有大量的高次諧波；max2resmax2res為了消除勵磁涌流的影響，通常采取的措施是： 接入速飽和變流器。為了消除勵磁涌流非周期分量的影響，通常在差動回路中接入速飽和變流器 。當勵磁涌流進入差動回路時，其中很大的非周期分量使速飽和變流器的鐵芯迅速嚴重飽和，勵磁阻抗銳減，使得一、二次之間的傳變性能變差，差動繼電器的電流很小，保護不起動。通常

7、將速飽和變流器與電流繼電器合在一起生產，從而產生出差動繼電器。satT帶速飽和變流器的接線 采用以二次諧波制動原理構成縱聯(lián)差動保護裝置。 采用鑒別波形間斷角原理構成差動保護。 采用差動電流速斷保護。利用勵磁涌流隨時間衰減的特點，借保護固有的動作時間，躲開最大的勵磁涌流。 5.3 差動繼電器差動繼電器一、DCD2差動繼電器的基本原理 結構原理示意圖： 它由加強型速飽和變流器和電流繼電器KA組成。加強型速飽和變流器是一個三柱鐵芯，中間柱的截面積比兩邊柱、的截面積大一倍。在中間柱上除繞有差動線圈和兩個平衡線圈 和 外，還繞有短路線圈 。在A柱上繞有 。在C柱上繞有二次繞組 。 當在差動線圈Wd上僅有

8、周期分量電流 時，B柱上的磁通分別通過A柱和C柱，并在短路繞組中感生電勢，產生電流 。如果 = 2 則 ， 當鐵芯未飽和時，相當于短路繞組不存在 。 當鐵芯飽和后，磁阻變大，傳變性能變壞，在短路繞組中感應電勢減小，由 、 產生的磁通也減小。值的注意的是，A、B柱上磁通減小的程度不同，A柱減小更多，對C柱而言呈去磁作用，進一步使二次繞組感生電勢減小。 因此，短路繞組在差動線圈中流動非周期性電流時，是起“去磁”作用，有利于加強繼電器躲閉勵磁涌流的能力。同時，短路繞組的匝數(shù)越多， 去磁作用越強。1bW2bWkWkW2WrIkIkWkWkACkBC kkWIkkWI DCD2 差動繼電器差動繼電器5.4 用用DCD2差動繼電器構成的