電力干式變壓器的繼電保護(hù)較好節(jié)概述一、干式變壓器的故障：繞組間的相間短路、油箱內(nèi)部故障、單個(gè)繞組與部分匝間的匝間短路、單個(gè)繞組或出線間通過外殼的單相接地故障、出線間的相間短路、油箱外部故障、絕緣套管閃光或損壞、出線間通過外殼的單相接地短路、 干式變壓器工作狀態(tài)異常：由于外部短路或過載、過流油箱漏油，油位降低，干式變壓器中性點(diǎn)接地過高或頻率降低、過勵(lì)磁等。 3.安裝的繼電保護(hù)裝置(1)氣體保護(hù)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(hào)(2)縱向差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)防止干式變壓器繞組和出線多相短路、單相接地短路和大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和出線繞組匝間短路(3)作為(1)(2)的后備，(a)過流保護(hù)，(b)復(fù)合電壓起動(dòng)過流保護(hù)， (c)負(fù)序過流，(4)零序電流保護(hù)：防止大接地電流系統(tǒng)中干式變壓器外部接地短路，(5)過載保護(hù)：防止干式變壓器對(duì)稱過載，(6)過勵(lì)磁保護(hù)：防止干式變壓器過勵(lì)磁第2節(jié)：干式變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)干式變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理是正常運(yùn)行或外部故障時(shí)兩側(cè)CT比值應(yīng)不同，且應(yīng)為：或=即按相實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。 電流互感器變比的選擇原則是兩側(cè)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(yùn)行時(shí)Ij=I1'-I2'=0，區(qū)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(cè)電流相位不同引起的不平衡電流：(/-11) Y. D11接線方式——兩側(cè)電流相差30。消除方法：相位校正。干式變壓器y側(cè)CT(二次側(cè))呈三角形。y . y . d11干式變壓器的側(cè)CT(二次側(cè))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(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)Ij=0，高壓側(cè)電流互感比應(yīng)提高3倍。不平衡電流已被清除。2.由不同的計(jì)算比值和實(shí)際比值引起的不平衡電流：CT的比值是標(biāo)準(zhǔn)化的，如：600/5800。完全滿足Ij0，生產(chǎn)Ibp是非常困難的。排除法：采用差動(dòng)繼電器的平衡線圈進(jìn)行磁補(bǔ)償。在正常運(yùn)行和區(qū)外故障的假設(shè)下，I2'' I2 '和Wph接小電流側(cè)，I2 '。I2 ' '-I2 'WCD(I2 ' '-I2 ')I2 'WPHI2。使wcd (I2'-I2')=wphi2 '。磁勢(shì)被抵消。在鐵芯中，= CD- ph=0。所以W2沒有感應(yīng)電勢(shì)，j不作用。事實(shí)上，Wph.js可能不是整數(shù)。Wph.zd應(yīng)該是整數(shù)，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(dāng)存在外部故障時(shí)，流經(jīng)干式變壓器高壓側(cè)的較大短路電流。整定計(jì)算中應(yīng)考慮這種不平衡電流。3.兩側(cè)不同類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(jì)算要考慮Ktx=1。4.負(fù)載調(diào)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(cè)不允許開路，即nl2和nl1不能改變)，Ibp的Id.max/nl1。 u= u不能消除。設(shè)置計(jì)算中應(yīng)考慮這種不平衡電流。從以上分析可以看出，Ibp在穩(wěn)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(wěn)態(tài)IBP，并且它含有很大的非周期分量。持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(幾十個(gè)周期)。短路后幾個(gè)周期出現(xiàn)較大值。引入非周期分量函數(shù)KFZQ。IBP。Id.max/nl1測(cè)量：快速使中間轉(zhuǎn)換器飽和，抑制非周期分量。當(dāng)干式變壓器電壓突然升高時(shí)(如：空載投入，區(qū)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(dá)(6-8)Ie。其波形見教材第173頁，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(fù)波后)基于間斷角原理的差動(dòng)保護(hù)；二次諧波制動(dòng)；基于波形對(duì)稱原理的差動(dòng)保護(hù)。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(lì)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(zhí)行器(電流繼電器)。快飽和變換器有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(dāng)W2中的感應(yīng)電流達(dá)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：三芯柱六線圈。Wg—連接在差動(dòng)電路中的工作線圈。wph——平衡線圈，功能同上。兩個(gè)Wph制動(dòng)線圈連接到差動(dòng)電路的一個(gè)臂上。兩個(gè)w2次級(jí)線圈的輸出與電流繼電器相連。2.工作原理：1)假設(shè)不考慮制動(dòng)線圈的作用：i2h=0iggg 'E2 'e=E2 ' E2 "g "E2 "，即工作線圈和次級(jí)線圈之間的電流等效為1 #p#分頁標(biāo)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(lì)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(yàn)得出如下圖。制動(dòng)特性曲線：1）當(dāng)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(dāng)I2h很大時(shí)，鐵芯嚴(yán)重飽和，啟動(dòng)電流迅速增加，特性曲線上翹。從原點(diǎn)作特性曲線的切線，它與水平軸線的夾角為αK2h=tgα------制動(dòng)系數(shù)一般取0。3-0。44．為什么能改善內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)的靈敏性：上圖中：直線1為與外部故障時(shí)Id的關(guān)系直線2為元制動(dòng)特性縱差保護(hù)的動(dòng)作電流(Idz.J=Kk*Ibp.max)曲線3為制動(dòng)特性曲線由圖中可見，對(duì)無制動(dòng)的縱差保護(hù)為短路電流較小的內(nèi)部故障時(shí)，靈敏度往往不能滿足要求，而如果采用BCH—1型繼電器，應(yīng)在I2h=Id.max時(shí)，使Idz.J=Kk*Ibp.max。即通過a點(diǎn)的曲線3。因?yàn)榍€3始終位于直線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(duì)于內(nèi)部故障，分三種情況說明如何改善靈敏性：1）單側(cè)供電干式變壓器：B側(cè)無電源，W2h接于負(fù)荷側(cè)，內(nèi)部故障時(shí),I2h=0繼電器動(dòng)作電流為Idz.J對(duì)應(yīng)圖中d點(diǎn)，顯然靈敏度提高很多。2）單側(cè)供電干式變壓器：B側(cè)無電源，接于電源側(cè)，內(nèi)部故障時(shí)，Ig=Id2—直線4（這是較不利的電流）它與制動(dòng)電流特性曲線交于b點(diǎn)（Idz.J2），在b點(diǎn)以上，是繼電器的動(dòng)作區(qū)（4高于3）可見靈敏度提高很多。3）雙側(cè)供電干式變壓器：設(shè)Ig=2I2h—直線5它去制動(dòng)特性曲線交于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)線圈的接入方式時(shí)，保護(hù)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(hù)不誤動(dòng)在內(nèi)部故障時(shí)，使制動(dòng)作用較小，保護(hù)靈敏度較好。綜上分析可見，在各種可能的運(yùn)行方式下，干式變壓器發(fā)生內(nèi)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。 來源：中電力資料網(wǎng)