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三绕组金华油浸式变压器纵向差动保护

文章出处:http://jinhua.3dcoo.com   责任编辑:金华变压器厂   发布时间:2019-11-14    点击数:94   【

三绕组金华油浸式变压器纵向差动保护

纵向差动保护是所有电气主设备的主要保护.它具有高灵敏度和良好的选择性,并已成功应用于三绕组金华油浸式变压器保护。它可以反映三绕组金华油浸式变压器绕组的相间短路故障、中性点接地侧绕组的接地故障、引出线的相间短路故障以及中性点接地侧引出线的接地故障。然而,三绕组金华油浸式变压器纵向差动保护总是存在浪涌电流难以识别的问题.虽然有几种更有效的闭锁方案,但由于超高压输电线路长度的增加、静态无功补偿容量的增加、三绕组金华油浸式变压器硅钢片技术的改进、磁化特性的改善等因素,三绕组金华油浸式变压器纵差保护固有的原理矛盾更加突出。纵向差动保护也受到三绕组金华油浸式变压器收集的不平衡电流的影响.本章将研究纵向差动保护的基本原理、不平衡电流的产生以及克服不平衡电流的方法。

1三绕组金华油浸式变压器纵差保护基本原理

根据由反应电流和电压的变化形成的保护装置,测量元件被限制在保护元件的一侧,并且不能区分保护范围末端的故障和相邻范围开始时的故障。为了确保动作的选择性,在设置动作参数时,有必要与相邻元件的保护配合.通常,使用缩短保护区域(降低灵敏度)或延长动作时限(降低快速动作)的方法来获得选择性。然而,从确保系统稳定运行、减少故障三绕组金华油浸式变压器的损耗和避免事故扩大的要求来看,希望在保护区内任何地方发生的故障都能迅速排除。如果保护装置的测量元件能够同时反映被保护设备两端的电量,那么它能够正确判断保护区域内外的故障。当受保护元件具有内部和外部故障时,受保护元件每侧的功率方向或电流相位不同.因此,通过比较被保护元件两端的电流大小和相位差形成的纵向差动保护被广泛使用。差动继电器被用作保护测量元件,以比较保护元件两端电流的大小和相位之间的差异,从而判断保护区域是否发生短路。

因为纵向差动保护仅在保护区短路时运行,所以不存在与系统中相邻部件的保护选择性协调的问题,因此可以快速切断整个保护区中任何点的短路,这是其宝贵的优势。然而,为了形成纵向差动保护装置,电流互感器必须安装在被保护元件的每一端,并且它们的次级线圈必须与辅助导线连接以连接差动继电器。由于辅助导体条件的限制,纵向连接的差动保护仅用于短线.对于发电机、三绕组金华油浸式变压器和母线,纵向差动保护可广泛用于实现主保护。

三绕组金华油浸式变压器差动保护是根据循环电流原理构建的,图3.1(a)是差动保护的原理接线图。两侧安装电流互感器的双绕组三绕组金华油浸式变压器。当两侧电流互感器的相同极性端子在同一方面时,连接具有不同极性的两侧电流互感器的次级端子(如果相同极性端子都放置在靠近母线的一侧,则次级侧具有相同极性),并且差动继电器的工作线圈并联连接到电流互感器的次级端子。由于三绕组金华油浸式变压器高压侧和低压侧的额定电流不同,因此必须正确选择两侧电流互感器的比率,以便在正常运行和外部故障期间两侧的次级电流相等,并且流经差动继电器线圈的电流理论上为零。

纵向差动保护动作的标准由以下公式表示:(3-3)其中:-设置纵向差动保护动作的电流。当三绕组金华油浸式变压器正常运行并有外部故障时,

此时,差电流小于动作设定电流,保护不动作。当三绕组金华油浸式变压器内部发生故障时,继电器响应两侧电流的总和.此时,差电流大于动作设定电流.继电器移动以跳闸并切断故障三绕组金华油浸式变压器的电源。三绕组三绕组金华油浸式变压器的差动保护是通过比较三绕组金华油浸式变压器三侧的电流大小和相位来形成的.其工作原理的分析与上述相同。

因此,三绕组金华油浸式变压器差动保护装置的保护范围是每侧电流互感器包围的区域。保护区发生故障,继电器动作跳闸;当保护区外出现故障时,继电器不工作。因此,在满足选择性要求的同时,不需要在设定值上与相邻元件的保护配合,从而形成无延迟的快速保护,用于保护各电压侧引线的相间短路、匝间短路、中性点接地侧三绕组金华油浸式变压器绕组和引线的接地短路。

2三绕组金华油浸式变压器差动保护功能

当三绕组金华油浸式变压器差动保护正常工作并短路时,流入差动继电器的电流理想地为零,保护装置不工作。然而,实际上,与发电机差动保护相比,三绕组金华油浸式变压器差动保护在正常运行和外部短路时具有非常不同的工作行为。因为当三绕组金华油浸式变压器差动继电器在保护区域外短路时,它会受到一些可能导致误操作的因素的影响,这些因素通常不会出现在发电机差动保护中.具体特征如下:

(1)用于三绕组金华油浸式变压器差动保护的各侧电流互感器的电压水平不同,变化率、容量和铁芯饱和特性不一致。即使使用平衡线圈或自耦三绕组金华油浸式变压器进行补偿,每侧电流互感器之间的变化比率可能仍然不匹配。在正常操作和外部短路情况下,流过差动电路的不平衡电流可能仍然相对较大。

(2)三绕组金华油浸式变压器调节抽头改变了三绕组金华油浸式变压器比率,使得选择的电流互感器不匹配,并且增加了不平衡电流。

(3)由于三绕组金华油浸式变压器绕组y√的连接使得每侧的电流相位不一致,因此电流互感器的连接组应该与之相适应。然而,由于标准比率的选择,电流互感器比率的选择可能仍然不匹配,并产生不平衡电流。

(4)三绕组金华油浸式变压器在空载合闸或排除外部故障时,在电压恢复过程中产生浪涌电流。

由于这些特殊因素的影响,三绕组金华油浸式变压器差动保护的不平衡电流远大于发电机差动保护。不平衡电流或涌入电流流入差动电路,好像是内部故障,这可能会导致差动保护失灵。为了确保差动保护的选择性,当外部故障发生时,继电器的工作电流必须避免最大不平衡电流。因此,不平衡电流越大,继电器设置操作电流越大,这将降低内部故障时保护的灵敏度。为了提高差动保护的灵敏度,我们必须设法减小不平衡电流。因此,减小不平衡电流及其影响是实现差动保护的关键。


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