纵联差动保护论文.doc

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1、浅析之Y/△变压器差动保护左强摘要：本文主要介绍差动保护来在Y/△变压器中的应用，工作原理，定制的整定，以及实验的方法。关键词：差动保护，Y/△变压器，应用及试验1.引言：差动保护是按照各侧电流大小和相位来构成的一种保护，它指的是输入两端CT电流的矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。2.工作原理是：电路中流入节点电流和流出节点电流之和等于零。在正常工作或者区外故障时，理想流入和流出差动保护装置的电流之和为零（即差动电流等于零），当变压器发生本体短路故障时，差动电流不等于零致使保护动作。变压器的差动保护是为了防止变压器

2、内部故障的主保护，主要保护变压器本体相间短路和单相匝间短路故障。一、差动装置中不平衡电流产生及大小如图1-1所示：假设变压器一二次线圈匝数比为N1/N2；高压侧CT变比为NH，低压侧CT变比为NL；高压侧一次电流值为I1，低压侧一次电流值为I2；CT变换后电流值对应为I1’和I2’接线方式如图，将变压器两侧CT二次线圈接成环流。在理想状态下，差动装置中流入电流和流出电流等于零（这里用Ic代替差动电流）既可以得到：Ic=I1’-I2’=0所以I1’=I2’又I1’=I1/NHI2’=I2/NL所以I1/NH=I2/NL即I1

3、/I2=NH/NL图1-1又因为I1/I2=N2/N1所以NH/NL=N2/N1即可以得出结论：在理想状态下，要保证差动电流等于零的情况下，高压侧CT变比和低压侧CT变比的比值要等于变压器变比的倒数。而实际情况下，差动回路中Ic不等于0，应在差动保护装置中设定一个相应的定值，保证其正常工作情况或者区外故障情况下其差动电流应小于其设定值。原因有以下几点：a)变压器变比和互感器变比都是按照国家统一标准来定义的，很难保证NH/NL=N2/N1。b)两侧电流互感器选用的型号不同，因而他们的饱和特性和励磁电流也就不同，从而在差动回路

4、产生的不平衡电流c)在电力系统中主变采用有载调压的方式来调整电压的大小，而有载调压实际上就是在改变变压器本体的变比N1/N2，所以变压器本体变比并不是一定不变的。以常州棒材3、4线为例（具体参数见附页），35KV/10KV主变，高压侧额定容量为31.5MVA，一次侧为星型接法，二次侧为三角形接法。接法为YND11，变压器高压侧CT变比为1000/5，低压侧CT变比为3000/5，定值设定差动电流为0.3I/In0，整定时间为0s，差动速断电流定值为6.0I/In0，整定时间为0s。由以上已知条件可知：N1/N2=35/10

5、=3.5NL/NH=3000*5/(1000*5)=3由此可知NH/NL并不等于N2/N1,I1/I2=2/7,NH/NL=1/3,由此得到I1’/I2’=6/7。I1’不等于I2’。即Ic不等于0，所以在差动保护装置中，一定有差动电流Ic流过。在正常工作或区外故障时，由于整定值为0.3I/In0，保证差动电流Ic小于整定值，变压器正常工作；当Ic大于整定电流值时变压器差动保护动作，致使变压器两侧断路器跳闸。二．差动电流的向量比较要比较变压器差动保护两侧CT变换后电流的向量，必须先确认高、低压侧CT接线方式。同样，以常州棒

6、材3、4线35KV/10KV主变为例，变压器本体接线方式为YND11，由于Y/△接线方式，导致两侧CT一次电流之间出现30度的相位位移。图1-2所示，按传统的接线方式应该将△侧CT二次侧接线结成Y，将Y侧二次接线接成△,这种接线方式可以使主变两侧一次电流产生的相位差在CT二次侧补偿起来，使得进入差动继电器的两路电流向量不发生偏差。以此来补偿主变Y/△所产生的相位差。而微机保护一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来进行电流大小补偿，从而实现在正常运图1-2行时差流为零，而变压器内部故

7、障时，差流很大，保护动作。三、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Iop.min＝Krel(Ker+ΔU+Δm)IN/na式中：IN——变压器额定电流；na——电流互感器的变比；Krel——可靠系数，取1.3～1.５；Ker——电流互感器的比误差，10P型取0.03×2，5P型和TP型取0.01×2；ΔU——变压器调压引起的误差，取调压范围中偏离额定值的最大值(百分值)；Δm——由于电流互感器变比未完全匹配产生的误差，初设时取0.05。在工程实用整定计算中可选取Iop.min＝(0.2～

8、0.5)IN／na。一般工程宜采用不小于0.3IN/na的整定值。根据实际情况(现场实测不平衡电流)确有必要时也可大于0.5IN/na。A）最小制动电流Ires.0的整定最小制动电流宜取Ires.0＝(0.8～1.0)IN/na。B）不平衡系数的整定平衡系数通常是以高压侧为基准尽心计算的。Kph=1Kp