電力干式變壓器的繼電保護較好節概述一、干式變壓器的故障：繞組間的相間短路、油箱內部故障、單個(gè)繞組與部分匝間的匝間短路、單個(gè)繞組或出線(xiàn)間通過(guò)外殼的單相接地故障、出線(xiàn)間的相間短路、油箱外部故障、絕緣套管閃光或損壞、出線(xiàn)間通過(guò)外殼的單相接地短路、 干式變壓器工作狀態(tài)異常：由于外部短路或過(guò)載、過(guò)流油箱漏油，油位降低，干式變壓器中性點(diǎn)接地過(guò)高或頻率降低、過(guò)勵磁等。 3.安裝的繼電保護裝置(1)氣體保護防止干式變壓器油箱各種短路故障和重氣體跳閘輕氣體信號(2)縱向差動(dòng)保護和電流速斷保護防止干式變壓器繞組和出線(xiàn)多相短路、單相接地短路和大接地電流系統側繞組和出線(xiàn)繞組匝間短路(3)作為(1)(2)的后備，(a)過(guò)流保護，(b)復合電壓起動(dòng)過(guò)流保護， (c)負序過(guò)流，(4)零序電流保護：防止大接地電流系統中干式變壓器外部接地短路，(5)過(guò)載保護：防止干式變壓器對稱(chēng)過(guò)載，(6)過(guò)勵磁保護：防止干式變壓器過(guò)勵磁第2節：干式變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護干式變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護的基本原理是正常運行或外部故障時(shí)兩側CT比值應不同，且應為：或=即按相實(shí)現縱聯(lián)差動(dòng)保護。 電流互感器變比的選擇原則是兩側電流互感器變比之比等于干式變壓器變比。二.不平衡電流產(chǎn)生的原因及消除方法：理論上，正常運行時(shí)Ij=I1'-I2'=0，區外故障。其實(shí)很多因素使得Ij=Ibp0。(Ibp是不平衡電流)不平衡電流產(chǎn)生的原因及消除方法討論如下：1 .干式變壓器兩側電流相位不同引起的不平衡電流：(/-11) Y. D11接線(xiàn)方式——兩側電流相差30。消除方法：相位校正。干式變壓器y側CT(二次側)呈三角形。y . y . d11干式變壓器的側CT(二次側)為y形。

Y.Y12表明，差動(dòng)臂處于相同的相位。但為了使正常運行或區外故障時(shí)Ij=0，高壓側電流互感比應提高3倍。不平衡電流已被清除。2.由不同的計算比值和實(shí)際比值引起的不平衡電流：CT的比值是標準化的，如：600/5800。完全滿(mǎn)足Ij0，生產(chǎn)Ibp是非常困難的。排除法：采用差動(dòng)繼電器的平衡線(xiàn)圈進(jìn)行磁補償。在正常運行和區外故障的假設下，I2'' I2 '和Wph接小電流側，I2 '。I2 ' '-I2 'WCD(I2 ' '-I2 ')I2 'WPHI2。使wcd (I2'-I2')=wphi2 '。磁勢被抵消。在鐵芯中，= CD- ph=0。所以W2沒(méi)有感應電勢，j不作用。事實(shí)上，Wph.js可能不是整數。Wph.zd應該是整數，所以還有剩余不平衡電流。IBP=fzdId.max/nl1,其中：fzd=(wph . js-wph . ZD)/(wph . jswph . ZD)id . max-當存在外部故障時(shí)，流經(jīng)干式變壓器高壓側的較大短路電流。整定計算中應考慮這種不平衡電流。3.兩側不同類(lèi)型電流互感器引起的不平衡電流為：(CT變換誤差)IBP。CT=KTXKER Id.max/在nl1中，整定計算要考慮Ktx=1。4.負載調整干式變壓器抽頭引起的不平衡電流：改變抽頭改變nB破壞nl2/nl1=nB或的關(guān)系，產(chǎn)生新的不平衡電流。(CT二次側不允許開(kāi)路，即nl2和nl1不能改變)，Ibp的Id.max/nl1。 u= u不能消除。設置計算中應考慮這種不平衡電流。從以上分析可以看出，Ibp在穩態(tài)時(shí)由三部分組成。IBP=IBP。t IBP。t IBP。 u5。不平衡電流在瞬態(tài)： (1)非周期分量：的影響大于穩態(tài)IBP，并且它含有很大的非周期分量。持續時(shí)間長(cháng)(幾十個(gè)周期)。短路后幾個(gè)周期出現較大值。引入非周期分量函數KFZQ。IBP。Id.max/nl1測量：快速使中間轉換器飽和，抑制非周期分量。當干式變壓器電壓突然升高時(shí)(如：空載投入，區域外短路消除后)，ILy 3360產(chǎn)生的不平衡電流。IL浪涌電流可達(6-8)Ie。其波形見(jiàn)教材第173頁(yè)，圖6-2。特征：具有大的DC分量。(80基波)諧波分量大，尤其是二次諧波。(20基波)波形之間有間斷。(切斷負波后)基于間斷角原理的差動(dòng)保護；二次諧波制動(dòng)；基于波形對稱(chēng)原理的差動(dòng)保護。3.BCH-2差動(dòng)繼電器的工作原理：一種具有良好的避免干式變壓器勵磁涌流特性的差動(dòng)繼電器。它由兩部分組成：快速飽和變換器和執行器(電流繼電器)?？祜柡妥儞Q器有A、B、C三個(gè)核心柱，A、C的截面積相等，是B柱截面積的一半。b欄：Wph1、Wph2、Wcd、Wd'A欄：wd "c欄：各欄上的W2磁通：當W2中的感應電流達到一定值時(shí)，進(jìn)行元件動(dòng)作分析。Wd’、Wd”的作用如下：1)引入正弦電流時(shí)，兩者相互抵消，短路線(xiàn)圈不工作；2)發(fā)生外部短路時(shí)，會(huì )有較大的非周期分量。由于大的非周期分量電流——鐵芯飽和，——可以避免涌流的根本原因。4.具有制動(dòng)特性的BCH-1差動(dòng)繼電器的工作原理。1.組成：三芯柱六線(xiàn)圈。Wg—連接在差動(dòng)電路中的工作線(xiàn)圈。wph——平衡線(xiàn)圈，功能同上。兩個(gè)Wph制動(dòng)線(xiàn)圈連接到差動(dòng)電路的一個(gè)臂上。兩個(gè)w2次級線(xiàn)圈的輸出與電流繼電器相連。2.工作原理：1)假設不考慮制動(dòng)線(xiàn)圈的作用：i2h=0iggg 'E2 'e=E2 ' E2 "g "E2 "，即工作線(xiàn)圈和次級線(xiàn)圈之間的電流等效為1 #p#分頁(yè)標題#e#

速飽和的變流器。因此，它可減少暫態(tài)不平衡電流了和勵磁涌流的影響。2）Ig=0I2hàΦ2h(僅在兩個(gè)邊柱上環(huán)流)— E2’=E2”àE=E2’-E2”3）Ig≠0,I2h≠0I2hàΦ2hà磁路狀態(tài)改變— 鐵心飽和à動(dòng)作安匝↑即，動(dòng)作電流上升↑I2hàId2W2h↑àId2↑à具有制動(dòng)特性3．制動(dòng)特性：Id2.J=F(I2h)由實(shí)驗得出如下圖。制動(dòng)特性曲線(xiàn)：1）當I2h很小時(shí)，鐵芯還未飽和，所以起動(dòng)電流變化不大，制動(dòng)特性起始部分比較平緩。2）當I2h很大時(shí)，鐵芯嚴重飽和，啟動(dòng)電流迅速增加，特性曲線(xiàn)上翹。從原點(diǎn)作特性曲線(xiàn)的切線(xiàn)，它與水平軸線(xiàn)的夾角為αK2h=tgα------制動(dòng)系數一般取0。3-0。44．為什么能改善內部故障時(shí)保護的靈敏性：上圖中：直線(xiàn)1為與外部故障時(shí)Id的關(guān)系直線(xiàn)2為元制動(dòng)特性縱差保護的動(dòng)作電流(Idz.J=Kk*Ibp.max)曲線(xiàn)3為制動(dòng)特性曲線(xiàn)由圖中可見(jiàn)，對無(wú)制動(dòng)的縱差保護為短路電流較小的內部故障時(shí)，靈敏度往往不能滿(mǎn)足要求，而如果采用BCH—1型繼電器，應在I2h=Id.max時(shí)，使Idz.J=Kk*Ibp.max。即通過(guò)a點(diǎn)的曲線(xiàn)3。因為曲線(xiàn)3始終位于直線(xiàn)1上面，即在任何大小的外部短路電流作用下，繼電器不會(huì )誤動(dòng)。對于內部故障，分三種情況說(shuō)明如何改善靈敏性：1）單側供電干式變壓器：B側無(wú)電源，W2h接于負荷側，內部故障時(shí),I2h=0繼電器動(dòng)作電流為Idz.J對應圖中d點(diǎn)，顯然靈敏度提高很多。2）單側供電干式變壓器：B側無(wú)電源，接于電源側，內部故障時(shí)，Ig=Id2—直線(xiàn)4（這是較不利的電流）它與制動(dòng)電流特性曲線(xiàn)交于b點(diǎn)（Idz.J2），在b點(diǎn)以上，是繼電器的動(dòng)作區（4高于3）可見(jiàn)靈敏度提高很多。3）雙側供電干式變壓器：設Ig=2I2h—直線(xiàn)5它去制動(dòng)特性曲線(xiàn)交于c點(diǎn)（Idz.J1），在c點(diǎn)之上（5高于3）動(dòng)作。實(shí)際上，介于b—d之間，顯然，靈敏度提高很多。另外，制動(dòng)線(xiàn)圈的接入方式時(shí)，保護的靈敏度是有影響的。原則：在外部故障時(shí)，使制動(dòng)作用較大，保護不誤動(dòng)在內部故障時(shí)，使制動(dòng)作用較小，保護靈敏度較好。綜上分析可見(jiàn)，在各種可能的運行方式下，干式變壓器發(fā)生內部故障時(shí)，BCH—1型差動(dòng)繼電器的起動(dòng)電流均在Idz.J0—Idz.J2之間變化。且Idz.J0，Idz.J1，Idz.J3相差不大，但卻比不帶制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器的啟動(dòng)電流小得多。所以BCH—1型差動(dòng)繼電器有較靈敏。 來(lái)源：中電力資料網(wǎng)