变压器的纵差动保护原理及整定方法
发布时间：2023-03-31 06:52:56 来源：文档文库
小
中
大
字号：
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法
浙江旺能环保股份有限公司作者：周玉彩
一、构成变压器纵差动保护的基本原则
我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。例如在图1中，应使
图1变压器纵差动保护的原理接线İ1′
'nl2I1I''1I''1''''=nBI2=I2==或
İ2′nI1nl1nl2l1nl1
nl1—高压侧电流互感器的变比；式中：
nBI-I
nl2—低压侧电流互感器的变比；nl2
′′′
İ2-İ2İ2′′nB—变压器的变比（即高、低压侧额定电压之比）。
İ1′′要实现变压器的纵差动保护，就必须适当地选择两侧电流互感器由此可知，的变比，使其比值等于变压器的变比nB，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。二、变压器纵差动保护的特点变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下：1、由变压器励磁涌流ILY所产生的不平衡电流变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此必须想办法解决。为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。经分析得出，励磁涌流具有以下特点：
（1）包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏向于时间轴的一侧；（2）包含有大量的高次谐波，而以二次谐波为主；（3）波形之间出现间断，在一个周期中间断角为ɑ。
根据以上特点，在变压器纵差动保护中，防止励磁涌流影响的方法有：（1）采用具有速饱和铁心的差动继电器；
1word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
（2）利用二次谐波制动；
（3）鉴别短路电流和励磁涌流波形的差别等。2、由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流
由于变压器常常采用Y/d－11的接线方式，因此，其两侧电流的相位差30°，二次电流由于相位不同，也会有一个差电流流入继电器。为了消除这种不平衡电流的影响，通常都是将变压器星形侧的三个电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的三个电流互感器接成星形，即用电流互感器的接线方式进行补偿。但需注意，当电流互感器采用上述联接方式以后，在互感器接成三角形侧的差动一臂中，电流又增大了3倍。此时为保证在正常运行及外部故障情况下差动回路应没有电流，就必须将该侧电流互感器的变比加大3倍，以减少二次电流，使之与另一侧的电流相等，故此时选择变比的条件是式中nl1和nl2为适应Y，d接线的需要而采用的新变比。
3、由计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流
由于两侧的电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比，而变压器的变比也是一定的，因此，三者的关系很难满足nl2nB的要求，此时差动回路中将有nl1电流流过。当采用具有速饱和铁心的差动继电器时，通常都是利用它的平衡线圈wph来消除此差电流的影响。
4、由两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流
由于两侧电流互感器的型号不同，它们的饱和特性、励磁电流也就不同，因此，在差动回路中所产生的不平衡电流也就较大。此时应采用电流互感器的同型系数KCC=1。
5、由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流
带负荷调整变压器的分接头，是电力系统中采用带负荷调压的方法，实际上改变分接头就是改变变压器的变比nB。前面已经说过，变压器的差动保护与变压器的变比有关，如果差动保护已经按照某一变比调整好（如利用平衡线圈），则当分接头改换时，就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。此时不可能再用重新选择平衡线圈匝数的方法来消除这个不平衡电流， 