變壓器的差動(dòng)保護(hù)

1、變壓器的差動(dòng)保護(hù) 1縱差保護(hù)：是利用比較被保護(hù)元件各端電流的幅值和相位原理構(gòu)成。2變壓器縱差保護(hù) 變壓器縱差保護(hù)是反應(yīng)變壓器一、二次側(cè)電流差值的一種快速動(dòng)作的保護(hù)裝置，用來(lái)保護(hù)變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路。由于變壓器各側(cè)的額定電壓和額定電流不等，各側(cè)電流相位也不相同。且高低壓側(cè)是通過(guò)電磁聯(lián)系，在電源一側(cè)中有勵(lì)磁涌流出現(xiàn)。這些特點(diǎn)都將導(dǎo)致差動(dòng)回路中暫態(tài)不平衡電流和穩(wěn)態(tài)不平衡電流大大增大。這便構(gòu)成了實(shí)現(xiàn)變壓器縱差保的特殊問(wèn)題。為了提高縱差保護(hù)的靈敏度，有必要分析有關(guān)不平衡增大的原因和克服的辦法。3一、變壓器空載投入和外部故障切除后，電壓恢復(fù)時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)流電流，其中增值最大可達(dá)額定電流的5

2、10倍，為防止勵(lì)磁涌流的影響，可采用下述辦法：1、采用具有速飽和變壓器的BCH型差動(dòng)繼電器。2、利用二次諧波制動(dòng)原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)。采用鑒別波形“間斷角”原理構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)。 4二、變壓器兩側(cè)電流的相位。 變壓器通常采用/11接線方式，對(duì)于這種變壓器其兩側(cè)電流之間有30的相位差。即使變壓器兩側(cè)電流互感器二次電流數(shù)值相等，但是兩側(cè)電流存在著相位差，也將在保護(hù)裝置的差動(dòng)回路中出現(xiàn)不平衡電流。為了消除這種不平衡電流的影響，通常采用相位差補(bǔ)償?shù)姆椒?，即將變壓器星形?cè)的電流互感器二次側(cè)接成三角形。 5變壓器三角形側(cè)的電流互感器二次側(cè)接成星形，來(lái)把電流互感器二次電流的相位校正過(guò)來(lái)。相位差補(bǔ)償后

3、，為了使每相兩差動(dòng)臂的電流數(shù)值相等，在選擇電流互感器的變比時(shí)，應(yīng)考慮電流互感器的接線系數(shù)Kj，即：差動(dòng)臂中的電流為KjI1/N,I1為一次電流，電流互感器接三角形接線時(shí)Kj=3,接星形連接時(shí)Kj=1。在實(shí)際選擇電流互感器變比時(shí)是根據(jù)電流互感器定型產(chǎn)品變比確定一個(gè)接近并稍大于計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn)變比。6三、兩側(cè)電流互感器的型號(hào)和所選變比不完全合適。 所謂所選變比不完全合適是指變壓器兩側(cè)的電流互感器都是采用定型產(chǎn)品。所以實(shí)際的計(jì)算變比與產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)變比是往往不一樣的，而且對(duì)變壓器兩側(cè)的電流互感器來(lái)說(shuō)，這種程度又不一樣。這就在差動(dòng)回路中引起了不平衡電流。因變比選擇不合適而引起的不平衡電流，可以采用BCH型差動(dòng)

4、繼電器的平衡線圈Wph利用磁勢(shì)平衡原理來(lái)消除其影響。其接線圖如圖（2）所示：7例：變壓器容量為31.5兆伏安，電壓為115伏/10.5千伏各側(cè)電流為 IBe（）=31.5/3 10.5 =1730安 IBe ()=31.5/311.5 =158安 變壓器低壓側(cè)互感器計(jì)算變比為nL=1730/5=2000/5=400高壓側(cè)計(jì)算變比為n2=3 158/5 =273/5=300/5=60I2= 3158/60 =4.55AI2=1730/400=4.32A8從計(jì)算結(jié)果可以看出正常情況下流入差動(dòng)回路的不平衡電流為Ibp= I2- I2=4.55A-4.32A=0.23A。為了消除這不平衡電流的影響，可

5、將平衡線圈接入低壓側(cè)的保護(hù)臂中，由于I2I2，則有I2- I2的差電流流過(guò)差動(dòng)回路，形成磁勢(shì)（I2- I2）Wcd,適當(dāng)選取Wph的匝數(shù)，并應(yīng)滿足下式的要求:I2Wph =（I2- I2）Wcd接線時(shí)要注意極性，應(yīng)使I2在Wph上所產(chǎn)生的磁勢(shì)，與（I2- I2）在Wcd上產(chǎn)生的磁勢(shì)方向相反，互相抵消，這樣差動(dòng)繼電器的執(zhí)行元件中就沒(méi)有電流。9四、帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器在運(yùn)行中需改變分接頭。當(dāng)變壓器帶負(fù)荷調(diào)整裝置時(shí)，由于分接頭的改變，變壓器變比也隨之改變。兩側(cè)互感器電流的平衡關(guān)系被打破，產(chǎn)生了新的不平衡電流，為了消除這一影響，一般采用提高保護(hù)動(dòng)作電流的整定值來(lái)解決。10BCH-2型差動(dòng)繼電器 用途 ：

6、BCH-2型差動(dòng)繼電器用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及交流發(fā)電機(jī)的單相差動(dòng)保護(hù)線路中，作為主保護(hù)。 繼電器的結(jié)構(gòu)原理及內(nèi)部接線圖見(jiàn)圖311 BCH2型差動(dòng)繼電器包括速飽和變流器，一個(gè)差動(dòng)線圈（一次線圈）Wd,兩個(gè)平衡線圈Wph，Wph，一個(gè)短路線圈Wd，一個(gè)二次線圈W2和一個(gè)DL11型電流繼電器。其中速飽和變流器和短路線圈是用來(lái)消除勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流，平衡線圈用來(lái)消除電流互感器計(jì)算變比和標(biāo)準(zhǔn)變比不同所引起的不平衡電流。 工作繞組接入保護(hù)的差動(dòng)回路，平衡繞組可以按照實(shí)際需要接入環(huán)流回路或工作回路。短路繞組可根據(jù)保護(hù)不同的設(shè)備來(lái)選用A-A；B-B；C-C；D-D。 12 速飽和變流器構(gòu)成差動(dòng)

7、繼電器的一些主要技術(shù)性能，如直流偏磁特性消除不平衡電流效應(yīng)的自耦變流器性能等。 差動(dòng)繼電器基本原理是利用非故障時(shí)暫態(tài)電流中的非周期性分量來(lái)磁化變流器導(dǎo)磁體，提高其飽和程度從而構(gòu)成躲過(guò)勵(lì)磁涌流及穿越性故障時(shí)不平衡電流的作用13142002年10月28日，18：00 1主變跳，差動(dòng)保護(hù)發(fā)信。1、當(dāng)時(shí)對(duì)差動(dòng)三相相序進(jìn)行測(cè)量BA=120、CA=240，為正相序正確2、將1主變與2主變電流相位、大小進(jìn)行了對(duì)比測(cè)量，結(jié)果如下：1主變：I4SDI1SD=0 I1SD=2.64A I4SD=2.47A I7SD=5.13A I5SDI2SD=1 I2SD=2.43A I5SD=2.50A I8SD=5.12A

8、 I 6SDI3SD=1 I3SD=2.44A I6SD=2.48A I9SD=5.16A2主變：I4SDI1SD=180 I1SD=2.52A I4SD=2.53A I7SD=0.44A I5SDI2SD=180 I2SD=2.51A I5SD=2.54A I8SD=0.43A I 6SDI3SD=180I3SD=2.56A I6SD=2.54A I9SD=0.46A從上述結(jié)果分析得知：縱差保護(hù)為環(huán)流差動(dòng)保護(hù)，流入繼電器的電流為IJ= I1SD+ I4SD15 1主變中流入1CJ的電流為IJ= I1SD+ I4SD，由于I1SD與I4SD同相，則IJ= I1SD+ I4SD（直接相加）超過(guò)了

9、1CJ的整定值（如果負(fù)荷一大） 而2主變，I4SD與I1SD是相位相反，大小相似，所以流過(guò)1CJ的電流為1SD與4SD值的差，由I7SD、I8SD、I9SD的值可看出流過(guò)繼電器的量遠(yuǎn)小于其整定值。判斷為：1主變LH更換時(shí)，其進(jìn)出線接反。16差動(dòng)保護(hù)接線正確的三種方法1、目測(cè)法變壓器的二次接馬到成功在一次接線的基礎(chǔ)上互換即Y形側(cè)形成D形，D形側(cè)接成Y形，但相位時(shí)鐘差仍以一次側(cè)為基準(zhǔn)。2、電壓法通過(guò)測(cè)量差動(dòng)繼電器的二次線圈的不平衡電壓大小來(lái)頭判斷其接線正確與否。如有接錯(cuò)，流入繼電器的電流將使二次繞組線圈電壓增大。對(duì)于BCH1型差動(dòng)繼電器其不平衡電壓不應(yīng)超過(guò)0.15V，即測(cè)9端，10端的電壓150mV.對(duì)于BCH2型差動(dòng)繼電器其不平衡電壓不應(yīng)超過(guò)0.15V,即測(cè)10、11兩個(gè)端子電壓150mV。在輕負(fù)荷時(shí)其不平衡電壓較小，但應(yīng)三相基本平衡。173、 六角圖法通過(guò)以高壓側(cè)電壓為基準(zhǔn)測(cè)出主變各側(cè)電流的大小及相角，按比例繪制而成，形成一個(gè)以ID 及IY 為基準(zhǔn)的等邊六角圖，即變壓器D形側(cè)電流互感器按同各端連成星形中心的六角組成IYc 、IDb、IYa. IDc. IYb, IDa,按異各端連成星形中心的六角組成為IDc、IYb. IDa. IYc.