变压器微机型差动保护.doc

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1、变压器微机型差动保护【摘要】差动保护是变压器的主要保护之一，本文介绍了微机型差动保护的接线和不平衡电流的补偿方法，重点讲解了微机型变压器差动保护比率制动特性校验方法以及变压器差动保护比率制动特性原理的各种应用特点。关键字：变压器差动保护;比率差动;最小动作电流;最小制动电流;比例制动系数;平衡系数;二次谐波前言变压器是电力系统中的重要设备。特别是近年来，高电压、大容量的发电机、变压器大量投入运行，大型发--变电组在电力系统中所占的比重逐年增加，对大型机组的继电保护的可靠性、速动性、选择性、灵敏性的要求越来越

2、高。因此，随着微机型输电线路保护取得重要的研究成果之后，微机型大容量发电机、变压器保护的研究工作进展很快。微机型变压器差动保护的广泛应用,使得变压器差动保护的动作特性更加完善,变压器差动保护的现场校验项目及方法也有了很大的改变。校验电磁型、晶体管型、集成电路型等常规差动保护时,差动元件动作特性试验是试验工作的重点。微机型差动保护装置由软件逻辑实现差动保护的特性,无法进行单元件的动作特性校验,只能进行整套装置的特性校验。对于差动保护装置原理的理解和采用正确的试验方法,直接关系到校验工作的质量和效率。一、微机型

3、变压器差动保护1.构成变压器差动保护的影响因素由于变压器本身的特点，在构成差动保护是需考虑许多因素。主要有以下几个方面。（1）变压器高、中、低三侧（或高、低两侧）的电流不等，因此，选用的电流互感器的变化不同，因而，它们必然是不同型号的互感器，由于互感器幅值误差产生的不平衡电流比发电机差动保护的不平衡电流增大。（2）对于Y/—11接线组的变压器，两侧同名相的电流有30%的相位差。由此产生的不平衡电流必须考虑。（3）有载调压的变压器在运行中改变接头位置时产生的不平衡电流。2.微机变压器差动保护的接线微机变压器差

4、动保护与常规变压器保护不同的是，微机保护中普遍采用了软件调整相位的方法，避免了由于常规变压器接线复杂繁琐带来的误差，即无论变压器采用什么样的连接组，都可将变压器各侧的三相TA按星型接线，然后将二次电流引入相应的电流变换器。如图一所示。图中和分别为变压器高、低压侧一次电流的正方向。变压器的接线组为Y/—11，LHA、LHB、LHC分别为微机保护中对应于变压器高压侧A、B、C相的电流变换器，LHa、LHb、LHc分别为对应于低压侧a、b、c相的电流变换器为补偿变压器两侧的电流的相位差，在微机保护的软件中采用的方

5、法是，对变压器绕组为Y连接的一侧按下式处理图一：微机型双绕组变压器差动保护接线对变压器为连接的一侧则直接用其采样值计算。在常规的变压器差动保护中，我们知道，产生不平衡电流的原因还有两侧电流互感器按标准变比选择和平衡线圈计算匝数与整定匝数不等带来的影响，而在微机保护中这种影响完全可以通过软件的方法进行补偿，从而使不平衡电流减小到最小。二、比率制动特性的变压器差动保护1、三折线比率制动特性比率制动特性既能在外部短路时具有可靠的制动作用，又能保证在变压器内部短路时具有较高的灵敏度，因此，变压器差动保护普遍采用比率

6、制动特性。对于变压器差动保护来说，由于空载合闸或区外故障切除端电压恢复时产生的励磁涌流的影响，需采取防止涌流误动的闭锁措施。另外，在变压器过激磁时差动保护可能误动，需采取防止过激磁时误动的措施。由于外部故障产生的不平衡电流比发电机差动保护的不平衡电流要大得多，为防止区外故障误动，变压器差动保护的最小动作电流及制动特性部分的斜率与发电机差动保护相比要大。对于变压器内部故障有流出电流的情况，为提高保护的灵敏性，可采用三折线制动特性。即动作特性包含三段，当制动电流小于额定电流时，无制动作用。制动电流在之间时，制动

7、特性的斜率较低，当制动电流大于时，制动特性的斜率较高。如图二所示。比率制动特性的变压器差动保护的动作方程和制动电流的选择。图二：三折线比率制动特性两折线特性的动作方程：式中：为差动电流；为制动电流；为差动保护最小动作电流；为比率制动特性的拐点电流；为比率制动特性的斜率。三折线特性的动作方程：（）()（）式中：为差动电流；为制动电流；为差动保护最小动作电流；为比率制动特性的第一拐点电流；为比率制动特性第一这线段的斜率；为比率制动特性第二折线段的斜率；为比率制动特性的第二拐点电流。对于变压器差动保护，各侧电流的

8、正方向均以指向变压器为正，在这一规定下，差动电流与制动电流分别为：双绕组变压器：差动电流为制动电流为三绕组变压器：差动电流为制动电流为2.变压器差动保护的整定计算差动电流的定值整定比较复杂，需要考虑的各种因素很多，这里只对一些定值做一个简单的介绍，仅作参考：1、最小动作电流的整定　　差动最小动作电流应大于变压器额定负载时的不平衡电流，即＝(+ΔU)/(87)　　式中：——变压器额定电流；　　　　　——电流互感器的