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從變壓器差動(dòng)保護(hù)的功率差動(dòng)特性談其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來(lái)源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):140
核心提示:

  [摘要]從變壓器差動(dòng)保護(hù)為功率差動(dòng)這一本質(zhì)特征,論述了微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)原理。并分析了變壓器差動(dòng)保護(hù)功率差動(dòng)原理缺陷帶來(lái)的應(yīng)用問(wèn)題及解決防范措施。從變壓器差動(dòng)保護(hù)功率差動(dòng)特性著手,提出了變壓器差動(dòng)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方法和技巧。

  變壓器差動(dòng)保護(hù)和電機(jī)、線路等元件差動(dòng)保護(hù)不同,其差動(dòng)保護(hù)不是基于基爾霍夫定律的電流差動(dòng),而是一種基于能量守恒定律的功率差動(dòng)保護(hù),其原理獨(dú)特性決定其現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用也具有一定的特殊性和復(fù)雜性。

  1. 變壓器差動(dòng)保護(hù)的功率差動(dòng)特性

  變壓器是一個(gè)功率轉(zhuǎn)換元件,通過(guò)鐵芯磁鏈將電源側(cè)能量傳遞到負(fù)荷側(cè),其一次、二次側(cè)電流與變比成反比,沒(méi)有直接可比性。但是變壓器遵守能量守恒定律,其一次、二次側(cè)功率近似相等。其差別僅在于包括勵(lì)磁無(wú)功損耗及鐵損、銅損等有功損耗的變壓器電源側(cè)損耗,對(duì)于電力變壓器正常運(yùn)行時(shí)這些損耗均能控制在1%額定容量之內(nèi),只是受到?jīng)_擊時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流功率損耗往往達(dá)到額定容量的數(shù)倍之多。如果處理得當(dāng),以功率差動(dòng)特性為基礎(chǔ)的變壓器差動(dòng)保護(hù)仍能成為一種高靈敏度的快速主保護(hù)。

  2. 現(xiàn)代微機(jī)變壓器功率差動(dòng)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)

  現(xiàn)代微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)對(duì)變壓器各側(cè)CT變比和接線不再有特殊要求,只需用戶輸入變壓器的連接組別、各側(cè)額定電壓、各側(cè)CT變比等基本信息,其就能實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)換。以110KV/35KV,YD5,31500KVA變壓器為例,其接線如圖一所示。

  一次側(cè)繞組中:

  A=L1,B=L2,C=L3

  二次側(cè)繞組中:

  L1’=b-a,L2’=c-b,L3’=a-c

  所以:

  L1’-L3’=b-a-a+c=-3a

  a=1/3(L3’-L1’)

  同理:

  b=1/3(L1’-L2’)

  c=1/3(L2’-L3’)

  A繞組和a繞組在同一鐵芯柱上,通過(guò)共同磁鏈,完成能量交換。正常運(yùn)行及外部故障時(shí)在忽略損耗的前提下:

  AΧ(110KV/)=aΧ35KV

  即:AΧ(110KV/)-aΧ35KV=0

  A-aΧΧ(35KV/110KV)=0

  當(dāng)內(nèi)部故障時(shí),故障損耗功率功率類同變壓器損耗,且難以忽略,此時(shí):

  D=A-aΧΧ(35KV/110KV)≠0

  此值由變壓器兩側(cè)電流經(jīng)存儲(chǔ)于保護(hù)裝置對(duì)應(yīng)整定參數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則轉(zhuǎn)換而來(lái),做為差動(dòng)量可構(gòu)成反映變壓器內(nèi)部故障的電流形式的功率差動(dòng)保護(hù)。

  3. 微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)整定中的特殊問(wèn)題

  3.1 分接頭的影響

  變壓器差動(dòng)保護(hù)整定除考慮互感器變比誤差的影響外,還應(yīng)考慮變壓器分接頭的影響。從上部分推導(dǎo)可知:

  D=A-aΧΧ(35KV/110KV)

  式中“35KV/110KV”等于變壓器變比的倒數(shù),可見(jiàn)變壓器變比代表變壓器運(yùn)行電壓參與差流計(jì)算。當(dāng)變壓器非額定分接時(shí),變壓器各側(cè)電壓仍按額定電壓整定就會(huì)造成D計(jì)算誤差。對(duì)于無(wú)載調(diào)壓變壓器,保護(hù)整定時(shí)可按實(shí)際分接整定,如+5%分接,變壓器額定電壓可整定為110KV/(35KV/1.05)或(110Χ1.05)KV/35KV。對(duì)于有載調(diào)壓變壓器,如±8Χ1.25分接,則取平均分接為2/(1/0.9+1/1.1)=0.99,變壓器額定電壓可整定為110KV/(35KV/0.99)或(110Χ0.99)KV/35KV,啟動(dòng)值計(jì)算時(shí)另記入10%的變比誤差。

[$page]  3.2 勵(lì)磁涌流及過(guò)激磁電流的影響

  變壓器在電源

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