变压器差动保护新原理a

《变压器差动保护新原理a》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、改进的变压器涌流制动原理e53rdAnnualConferenceforProtectiveRelayEngineers第53届继电保护工程师年会ANIMPROVEDTRANSFORMERINRUSHRESTRAINTALGORITHMINCREASESSECURITYWHILEMAINTAININGFAULTRESPONSEPERFORMANCE改进的变压器涌流制动原理在保持故障响应特性下提高安全性作者：BogdanKasztennyBogdan.Kasztenny@IndSys.GE.com(905)2012199AraKulidjianAra.Kulidjian@In

2、dSys.GE.com(905)2012024GEPowerManagement-（美）GE动力部215AndersonAvenueMarkham,OntarioCanadaL6E1B3CollegeStation,April11-13,2000编译：JACKHUANG–黄金魁（美）力源公司-SHANGHAI–PRCApril11,200120改进的变压器涌流制动原理e摘要本文论述一种新的变压器涌流制动保护原理。原理是在传统的二次谐波制动原理的扩展，替代传统的二次谐波和基波分量的比值的测量方法。新的原理不仅考虑了差动电流二次谐波和基波分量的比值，而且还考虑了两者的相位。这种

3、原理更能精确区分励磁涌流和内部故障引起的差动电流。通过数学分析结果以及变压器数字模拟试验的波形分析，证明这种原理是正确。1.引言在电力系统中，大型变压器是属于一种比较重要和比较昂贵的设备。如果一台变压器故障为了减少故障的损坏程度必须尽快把变压器切除，损坏的变压器的维修费用不仅非常昂贵而且对电力系统的损失很大，可达几百万美圆。因此，减少变压器故障的次数和停电时间是很重要。所以，要求变压器保护更为可靠和安全，包括对保护不拒动（可靠性），不误动（安全性）以及快速动作（切除故障时间短）的要求。然而，由于变压器复杂的运行工况，保护变压器不是一件容易的事，可以说，在电力系统中，保护变压

4、器对继电保护是一种挑战。表1概述了有关励磁涌流，过激磁，内部和外部短路的变压器保护的主要问题-测量，安全性，可靠性和动作速度等[1,2]。数字式继电器具有精确处理信号的能力，从而继电器设计人员能够采用传统的保护原理，并且增强了电力变压器保护的特性，加快保护速度，提高安全性和可靠性[3]。本文论述变压器差动继电器在励磁涌流过程中的制动问题。2.励磁涌流的简要分析变压器励磁涌流是由激磁电压任何突然变化引起的结果。虽然一般称之为对变压器充电引起的结果，但是励磁涌流也可能由下列原因引起[4,5]：(a)发生外部短路(b)切除外部故障后的电压恢复(c)故障特性的变化，如相对地故障包含

5、相-相-地(d)发电机非同期并列因为铁心励磁支路在变压器等值电路看成是并联元件，所以励磁电流造成变压器各端的电流不平衡，而且励磁电流被差动继电器误认为是一种差动电流。但是继电器必须在励磁涌流过程中保持平衡，不误动。另外，从变压器寿命观点来看，在励磁涌流过程中不希望跳开变压器（断开纯电感电流会产生很高的电压，可能会危害变压器的绝缘和造成内部短路的间接原因）。2.1充电产生的涌流变压器初始充电造成的涌流看成是一种最严重的情况。当变压器跳开时，励磁电压消失，而磁通延着铁心磁滞曲线，励磁电流逐渐降到零，结果铁心流下了剩磁。以后，当变压器在正弦波电压再次充电时，磁通还是正弦波，但是此

6、时的磁通是以剩磁为基准。剩余磁通可能高达80-90%额定磁通。而且会把磁通-电流轨迹向上远离磁滞曲线的拐点，结果不仅引起激磁电流很高的峰值而且严重变形(见图1)。20改进的变压器涌流制动原理e表1-关于变压器保护的问题扰动测量安全性可靠性速度涌流精确测量二次和五次谐波需要1个周波的时间。不在额定频率下，测量谐波比值时会产生额外误差。对现代变压器，由于铁心的特性，涌流的2次谐波和过激磁的5次谐波可能非常低，影响保护的安全性高次谐波的出现不表明需要涌流制动，但在内部严重故障时，由于CT饱和会闭锁保护。一般，涌流制动和过激磁的测量需要一个满周波并且在轻微内部故障，不带制动的差动电

7、流保护可能不会动作。过激磁在内部故障时，由于CT饱和发电机转子的不平衡和/或电力电子装置可能会出现5次谐波外部故障测量的电流显示巨大的变化速率和很大的变形。在外部故障时，比值不匹配可能会产生差动电流。在CT饱和时，可能会产生额外的差动电流。防止外部故障误动作的所有方法在一定程度上都会降低继电器的可靠性。在外部故障采用制动方法可能影响继电器的速度。内部故障在内部故障时，差动电流可能只有额定电流的几个%，要覆盖这种故障会影响保护的安全性在内部故障时，差动电流可能只有额定电流的几个%，在涌流，过激磁和外部短路的安全的需求