变压器差的动保护原理(详细)论述.pdf

第 1 页 共 10 页 变压器差动保护 一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称 差动）； 二：差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所 掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在 变压器各侧电流互感器 CT 的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路 电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路 器的保护，就是变压器差动保护 三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动 保护进行阐述： I2-I2 nh I1 低 图一 nB CT2 nl I2 CT1 I1 高 I2 Ia 低 In 高差动 In Ia 1、 图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压 U 高 =220KV,主变低压侧电压 U 低=110KV,变压器容量 Sn=240000KVA, I1’：流过变压器高压侧的一次电流； I”： 流过变压器低压侧的一次电流； I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即 CT1 的二次电流； I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即 CT1 的二次电流； nh： 高压侧电流互感器 CT1 变比； nl： 低压侧电流互感器 CT2 变比； nB：变压器的变比； 各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2” I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内：CT1 到 CT2 的范围之内； 3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地） 单相接地故障以及匝间、层间短路故障； 第 2 页 共 10 页 四：差动的特性 1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图： Iopo c Ires.o O f 制动电流Ires 图二 b d e Iop动作电流 a P 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性： o：图二的坐标原点； f：差动保护的最小制动电流； d：差动保护的最小动作电流； p：比率制动斜线上的任一点； e：p 点的纵坐标； b：p 点的横坐标； 动作区：在 of 范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只 要电流大于最小动作电流 Iopo，差动保护动作；当电流大于 f 点时， 由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲 线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此， 图中阴影部分，即差动保护的动作区； 制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制 动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区； 比率制动系数 K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们 只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。以 p 点为 例：计算出斜线 pc 的斜率 K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下： 差动保护有关定值整定如下：最小动作电流 Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数 k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法， 施加高压侧电流 I1=6A,180 度，低压侧电流 I2=6A,0 度，固定 I1 升 I2,当 I2 升到 9.4A 的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以 K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就 判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。500kv 一下等级的变压器之 第 3 页 共 10 页 进行二次谐波判别，500kv 及以上变压器，则还需进行 5 次谐波判别。 以二次谐波为例：二次谐波系数=差电流中的二次谐波分量与基波分 量的比值。当谐波系数大于整定值时，保护被闭锁；小于整定值时， 保护被开放；根据经验，二次谐波制动比可整定为 0.15~0.2； 五、不平衡电流 实际上，差动保护比率制动也好，谐波制动也好，归根结底都是要躲 过变压器的不平衡电流，而不平衡电流，也正是可能引起差动保护误动的 最重要因素之一。 产生变压器不平衡电流有以下几个重要的原因： 1、 由变压器励磁涌流 Ily 所产生的不平衡电流； 励磁涌流主要是由于在变压器空投时产生的含有大量高次谐波含量 的电流 ，其中以 2 次谐波为主。我们的 800 变压器差动保护中有“二次 谐波制动系数”一项定值，