變壓器保護第2講New

第六章電力變壓器保護第六章電力變壓器保護第六章電力變壓器保護6.2.4具有制動特性的差動繼電器

（一）差動繼電器的制動特性外部故障不平衡電流理論分析結(jié)果（不考慮涌流影響）穿越電流越大，不平衡電流越大。隨TA飽和，曲線上翹。第六章電力變壓器保護6.2.4具有制動特性的差動繼電器

（一）差動繼電器的制動特性

在差動繼電器中引入一側(cè)的電流作為制動量，讓差動電流大于制動電流時動作，達到躲開外部故障不平衡電流的目的。具有制動特性的差動繼電器動作方程：6.2.4具有制動特性的差動繼電器

（一）差動繼電器的制動特性

制動特性根據(jù)故障電流大小自動調(diào)整動作門檻，動作曲線始終位于不平衡電流曲線上方，不會誤動。如果按照躲過最大不平衡電流整定，則動作定值要高于圖中a點的不平衡電流。制動特性的差動繼電器對區(qū)內(nèi)故障的靈敏度大大提高。6.2.4具有制動特性的差動繼電器

（一）差動繼電器的制動特性制動系數(shù)K，兩點連線斜率，取0.4-16.2.4具有制動特性的差動繼電器

（二）具有制動特性的差動繼電器區(qū)內(nèi)故障動作分析情形之一：兩端電源情況，假設兩端提供的故障電流相同，取一側(cè)故障電流作為制動電流：對應圖中曲線1，當差動電流大于時保護即可動作，靈敏度很高。曲線3為差動繼電器的動作特性。6.2.4具有制動特性的差動繼電器（二）具有制動特性的差動繼電器區(qū)內(nèi)故障動作分析情形之二：一端電源情況，假設取I2側(cè)電流作為制動電流制動電流為0，當差動電流最小動作電流時動作：假設取I1側(cè)電流作為制動電流，則特性為曲線2：最小差動電流也是最小動作電流：6.2.4具有制動特性的差動繼電器（二）具有制動特性的差動繼電器區(qū)內(nèi)故障動作分析情形之三：一端電源情況，重負荷下內(nèi)部弱故障，取電源側(cè)電流作為制動電流，負荷電流不增加差動分量，它增加制動電流。特性對應圖中曲線2’，實際差動電流要大于才能動作。仍比不帶制動特性的直線4，靈敏的多。6.2.4具有制動特性的差動繼電器（三）具有制動特性的差動繼電器小結(jié)：采用制動特性后差動保護內(nèi)部故障的實際啟動電流近似為，遠小于最大不平衡電流，所以制動特性大大提高了差動保護隊內(nèi)部故障的靈敏度制動電流的選取影響內(nèi)部故障時的靈敏度，應采用負荷側(cè)、弱電源側(cè)的電流，或者針對問題選取。6.2.4具有制動特性的差動繼電器

（四）制動電流的選取外部故障時制動電流應近似等于穿越的故障電流內(nèi)部故障時制動電流應盡可能的小，有利于提高內(nèi)部故障的靈敏度。平均電流制動復式制動標積制動6.2.4具有制動特性的差動繼電器

（四）制動電流的選取對于三卷變壓器：差動電流

最大側(cè)電流制動復式制動6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵磁涌流變壓器繞組感應電壓和磁通之間關(guān)系式為空載合閘時，加在變壓器繞組上的電壓為t=0時合閘，解得鐵芯中磁通的表達式為6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵磁涌流

由于鐵芯中的磁通不能突變，考慮到變壓器的剩磁時，合閘時刻周期分量與自由分量的和與剩磁相等：由此可得合閘時自由分量

其中為合閘時刻鐵芯中的剩磁，其大小與變壓器原先切除時刻有關(guān)。6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵磁涌流

當合閘，自由分量為磁通的變化曲線：空載合閘時鐵芯磁通變化曲線的直流分量與合閘時刻及剩磁大小和方向有關(guān)。合閘初相角為零時，直流分量最大，此時鐵芯中磁通的峰值可達到6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵磁涌流

變壓器鐵芯近似磁化曲線如下變壓器設計時，正常工作時的磁通接近、小于其飽和磁通，工作在線性區(qū)，勵磁電流很小?？蛰d合閘時的鐵心磁通可能遠大于其飽和磁通，由于飽和后磁通與勵磁電流的非線性，使得勵磁電流很大。6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵磁涌流：勵磁涌流時勵磁電流波形如下在變壓器空載合閘時，涌流是否產(chǎn)生以及涌流的大小與合閘角有關(guān)，合閘角為0和Π時勵磁涌流最大。涌流波形含有很大成分的非周期分量，含有大量的高次諧波分量，而以二次諧波為主。非周期分量使得涌流波形完全偏離時間軸的一側(cè)，并且出現(xiàn)間斷。涌流越大，間斷角越小，二次諧波也越小。間斷角：6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法不同間斷角下的諧波含量非周期分量基波二次諧波三次諧波四次諧波θJ=108o76.810013.27.82.8θJ=150o69.210028.87.53.5θJ=180o63.710042.40.08.5鑒別間斷角的大小檢測二次諧波的含量鑒別電流的波形等都可以識別勵磁涌流而制動（閉鎖）差動保護6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.2三相變壓器的勵磁涌流特點6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.2三相變壓器的勵磁涌流特點

由于三相電壓之間有120°

的相位差，因而三相勵磁涌流不會相同，任何情況下空載投入變壓器，至少在兩相中要出現(xiàn)不同程度的勵磁涌流。某相勵磁涌流可能不再偏離時間軸的一側(cè)，變成了對稱性涌流。其它兩相仍為偏離時間軸一側(cè)的非對稱性涌流。對稱性涌流的數(shù)值比較小。非對稱性涌流仍含有大量的非周期分量，但對稱性涌流中無非周期分量。

三相勵磁涌流中有一相或兩相二次諧波含量比較小，但至少有一相比較大。

勵磁涌流的波形仍然是間斷的，但間斷角顯著減小，其中又以對稱性涌流的間斷角最小。但對稱性涌流有另外一個特點：勵磁涌流的正向最大值與反向最大值之間的相位相差120°，這個相位差稱為‘波寬’，顯然穩(wěn)態(tài)故障電流的波寬為180°6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法

6.3.3防止勵磁涌流引起誤動的方法在差動繼電器中采用速飽和變流器

差動回路電流流過中間速飽和變流器，而差動繼電器接在速飽和變流器的副邊，副邊差動繼電器主要反應周期分量電流。利用在涌流時非周期分量使飽和，保護不誤動，而內(nèi)部故障主要是周期分量，能感應到差動繼電器動作。缺點：速飽和原理的縱差動保護動作電流大、靈敏度低。并且在變壓器內(nèi)部故障時，會因非周期分量的存在而延緩保護的動作，已逐漸淘汰。

6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法6.3.3防止勵磁涌流引起誤動的方法2.二次諧波制動

根據(jù)勵磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點，當檢測到差電流中二次諧波含量大于整定值時就將差動繼電器閉鎖，以防止勵磁涌流引起的誤動。

6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法二次諧波制動差動電流速斷：定值高、動作快，嚴重內(nèi)部故障。二次諧波閉鎖差動保護：涌流被閉鎖，內(nèi)部故障如有二次諧波也被閉鎖，等其衰減后才能動作。K2=15%.6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法間斷角鑒別:勵磁涌流的波形中會出現(xiàn)間斷角，而變壓器內(nèi)部故障時流入差動繼電器的穩(wěn)態(tài)差電流是正弦波，不會出現(xiàn)間斷角。通過檢測差電流波形是否存在間斷角，當間斷角大于整定值時將差動保護閉鎖。間斷角的整定值一般取65°。對于Y,d11接線方式的三相變壓器，非對稱涌流的間斷角比較大，間斷角閉鎖元件能夠可靠的動作，并有足夠的裕量；而對稱性涌流的間斷角會小于65°。進一步減小整定值并不是好的方法，因為整定值太小會影響內(nèi)部故障時的靈敏度和動作速度。6.3變壓器勵磁涌流及鑒別方法間斷角鑒別:波寬判據(jù)-由于對稱性涌流的波寬等于120°，而故障電流(正弦波)的波寬為180°，因此在間斷角判據(jù)的基礎上再增加一個反應波寬的輔助判