繼電保護(hù)14變壓器整定課件

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院機(jī)電工程學(xué)部第14講多媒體電子教案二零一二年二-七月主講：周展懷變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算授課日期：2012.06.5第十六周周二3-4/5-6節(jié)§8.3變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)（續(xù)）電流速斷保護(hù)第8章電力變壓器保護(hù)1、速飽和變流器工作原理8.3.2采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)8.3電力變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)8.3.1變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的基本原理及組成實(shí)現(xiàn)時(shí)的特點(diǎn)目前，中小型變壓器廣泛采用加強(qiáng)型速飽和變流器（BCH-2型）構(gòu)成的變壓器差動(dòng)保護(hù)。BCH-2型差動(dòng)繼電器，是在短路線圈帶速飽和變流器基礎(chǔ)上，再增加一個(gè)平衡線圈線圈，以進(jìn)一步改善躲過非周期分量的性能。TA2TA1平衡線圈差動(dòng)線圈短路線圈帶短路線圈的速飽和變流器的平衡接線圖電流繼電器BCH-2型差動(dòng)繼電器由帶短路繞組的三柱式速飽和變流器和DL-11/0.2型電流繼電器組合而成。鐵芯中間柱B的截面是邊緣柱截面的二倍，其上繞有一個(gè)差動(dòng)繞組Nd、兩個(gè)平衡繞組Nb1、Nb2以及短路繞組N’k一部分，短路繞組另一部分繞在左邊芯柱A上，而且兩者通過端子⑨呈同向串聯(lián)。在右邊芯柱C上繞有二次繞組N2，它通過端子⑩、⑾、⑿與DL-11/0.2型電流繼電器相連接。圖8-10BCH-2型差動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖2、BCH-2型差動(dòng)繼電器的工作原理DL-11/0.2型電流繼電器平衡線圈1差動(dòng)線圈短路線圈平衡線圈2二次線圈差動(dòng)電流BCH-2型差動(dòng)繼電器的接線原理圖DL-11/0.2型電流繼電器2、BCH-2型差動(dòng)繼電器的工作原理YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側(cè)差動(dòng)電流C柱中合成磁通為：(8-4)IC柱中合成磁通為：差動(dòng)電流在鐵芯未飽和時(shí)，A,B,C柱的磁阻關(guān)系為：（1）當(dāng)發(fā)生內(nèi)部故障，C柱磁通為

說明：短路繞組的存在不影響差動(dòng)繞組中交變電流向二次繞組N2的傳遞，2、BCH-2型差動(dòng)繼電器的工作原理Dq-2-3（2）當(dāng)外部短路故或變壓器空載運(yùn)行時(shí)，流入Nd的電流含有較大的非周期分量，使鐵芯迅速飽和。由于短路線圈的作用，在C柱上總的效果是去磁的，說明短路線圈的存在加強(qiáng)了躲過非周期分量的性能。C柱中合成磁通為：（3）當(dāng)減少的比值時(shí)，在增大動(dòng)作電流（動(dòng)作安匝）的同時(shí)，也提高了躲過非周期分量的性能。消除了勵(lì)磁涌流的影響在變壓器空載投入或外部短路切除后，電壓突然恢復(fù)時(shí)，勵(lì)磁涌流將以不平衡電流形式流入差動(dòng)繞組Nd，由于其中含有很大成份非周期分量，使鐵芯迅速飽和，磁阻增大，Rm將更加增大，單就從這一因素可以從式（8-5）中看出，會(huì)使大大減小，而且鐵芯飽和后磁路磁阻增大，由A柱到C柱磁路長、漏磁增大，從而使A柱到C柱的助磁磁通顯著減小，而B柱到C柱磁路短，漏磁相對(duì)較小，故由B柱到C柱的去磁磁通減少并不顯著，但仍有較大去磁作用，因而使C柱貫穿于N2的總磁通減少的更加顯著，使DL-11/0.2型電流繼電器不易動(dòng)作，這說明短路繞組的存在加強(qiáng)了躲過非周期分量的影響，即可靠地消除了勵(lì)磁涌流的影響。C柱中合成磁通為：2、變壓器的型號(hào)SFP7-360000/220三相油浸風(fēng)冷強(qiáng)迫油循環(huán)式電力變壓器-例題8-1用BCH-2差動(dòng)繼電器構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線圖SFL1—10000/60型60kV10.5kV例題8-1某工廠總降壓變電所由無限大容量系統(tǒng)供電，60/10.5kV，Y,d11接線已知10.5kV母線上三相短路電流在最大運(yùn)行方式下，在最小運(yùn)行方式下為，歸算到60kV側(cè)分別為691A與560A；10.5kV側(cè)分別為3950A與3200A。10.5kV側(cè)最大負(fù)荷電流為IL.max=450A；歸算到60kV側(cè)為78.75A。擬采用BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)，試進(jìn)行整定計(jì)算。3、采用BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算一次側(cè)為Y形二次側(cè)為?形一次側(cè)為?形二次側(cè)為Y形差動(dòng)繼電器8.3電力變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)3、采用BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算8.3.2采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)（1）確定基本側(cè)變壓器各側(cè)的一次額定電流：電流互感器的計(jì)算變比：再按電壓等級(jí)和一次電流選擇與計(jì)算變比接近且稍大的標(biāo)準(zhǔn)變比。計(jì)算變壓器差動(dòng)保護(hù)各側(cè)二次額定電流，并以二次電流大的一側(cè)作為基本側(cè)。SFL1—10000/60型變壓器I2N.Y＞I2N.?，選10.5kV側(cè)為基本側(cè)。平衡繞組Nb1接于10.5kV的基本側(cè)，平衡繞組Nb2接于60kV側(cè)。解：（1）計(jì)算變壓器一次側(cè)、二次側(cè)額定電流，選出電流互感器的變比，計(jì)算電流互感器二次聯(lián)接臂中的電流，其計(jì)算結(jié)果列于下表中。

例題8-1中變壓器各側(cè)有關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)電流互感器二次聯(lián)接臂電流選擇電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比電流互感器變比計(jì)算值YΔ電流互感器的接線方式變壓器的額定電流10.5kV/Δ60kV/Y各側(cè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱3、采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算（2）確定保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流①躲開變壓器最大勵(lì)磁涌流——可靠系數(shù)，取1.3；——變壓器基本側(cè)的額定電流；②躲開變壓器保護(hù)范圍外部短路時(shí)的最大不平衡電流——外部短路時(shí)的最大不平衡電流；——匝數(shù)引起的相對(duì)誤差，取0.05；——帶負(fù)荷調(diào)壓引起的相對(duì)誤差，取0.1；——外部短路時(shí)的流過基本側(cè)的最大短路電流；——TA的同型系數(shù)，取為1；——電流互感器容許的最大相對(duì)誤差，取0.1；Ioper=1.3(1×0.1+0.1+0.05)×3950=1284A③躲開電流互感器二次回路斷線時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流——變壓器正常運(yùn)行時(shí)歸算到本側(cè)的最大負(fù)荷電流選取三項(xiàng)計(jì)算值中最大的作為基本側(cè)的一次動(dòng)作電流差動(dòng)繼電器基本側(cè)的動(dòng)作電流為（3）確定保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流（4）確定基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算（2）確定保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側(cè)平衡繞組NbI作為基本側(cè)動(dòng)作匝數(shù)的一部分，即基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側(cè)（5）確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)（4）確定基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)（5）確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側(cè)平衡繞組NbI作為基本側(cè)動(dòng)作匝數(shù)的一部分，即基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側(cè)（6）校驗(yàn)相對(duì)誤差不合符要求！由式（8-14）重選繼電器動(dòng)作安匝！差動(dòng)繼電器基本側(cè)的動(dòng)作電流為（3）確定保護(hù)裝置的二次動(dòng)作電流（4）確定基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算（2）確定保護(hù)裝置的一次動(dòng)作電流為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側(cè)平衡繞組NbI作為基本側(cè)動(dòng)作匝數(shù)的一部分，即基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側(cè)（5）確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)（4）確定基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)（5）確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側(cè)平衡繞組NbI作為基本側(cè)動(dòng)作匝數(shù)的一部分，即基本側(cè)動(dòng)作線圈的匝數(shù)等于差動(dòng)線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側(cè)（6）校驗(yàn)相對(duì)誤差合符要求！612（7）靈敏度校驗(yàn)YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側(cè)3、采用BCH型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算按變壓器內(nèi)部短路故障時(shí)最小短路電流校驗(yàn)，則按題意最小運(yùn)行方式下的短路電流歸算到60kV側(cè)（單電源側(cè)）為560A；單電源變壓器，歸算電源側(cè)保護(hù)一次動(dòng)作電流：61260:10.5繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流：-例題8-1用BCH-2差動(dòng)繼電器構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線圖SFL1—10000/60型60kV10.5kV例題8-1某工廠總降壓變電所由無限大容量系統(tǒng)供電，60/10.5kV，Y,d11接線已知10.5kV母線上三相短路電流在最大運(yùn)行方式下，在最小運(yùn)行方式下為，歸算到60kV側(cè)分別為691A與560A；10.5kV側(cè)分別為3950A與3200A。10.5kV側(cè)最大負(fù)荷電流為IL.max=450A；歸算到60kV側(cè)為78.75A。擬采用BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)，試進(jìn)行整定計(jì)算。3、采用BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算一次側(cè)為Y形二次側(cè)為?形一次側(cè)為?形二次側(cè)為Y形差動(dòng)繼電器8.4電流速斷保護(hù)1、電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算變壓器的電流速斷保護(hù)是反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)。裝于變壓器的電源側(cè)，對(duì)變壓器及其引出線上各種型式的短路進(jìn)行保護(hù)。為保證選擇性，速斷保護(hù)只能保護(hù)變壓器的部分，它適用于過電流保護(hù)時(shí)限大于0.5s，容量在10MVA以下較小容量的變壓器。（1）