變壓器保護(hù)第2講New

第六章電力變壓器保護(hù)第六章電力變壓器保護(hù)第六章電力變壓器保護(hù)6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（一）差動(dòng)繼電器的制動(dòng)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(xiàn)上翹。第六章電力變壓器保護(hù)6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（一）差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性

在差動(dòng)繼電器中引入一側(cè)的電流作為制動(dòng)量，讓差動(dòng)電流大于制動(dòng)電流時(shí)動(dòng)作，達(dá)到躲開(kāi)外部故障不平衡電流的目的。具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器動(dòng)作方程：6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（一）差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性

制動(dòng)特性根據(jù)故障電流大小自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作門(mén)檻，動(dòng)作曲線(xiàn)始終位于不平衡電流曲線(xiàn)上方，不會(huì)誤動(dòng)。如果按照躲過(guò)最大不平衡電流整定，則動(dòng)作定值要高于圖中a點(diǎn)的不平衡電流。制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器對(duì)區(qū)內(nèi)故障的靈敏度大大提高。6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（一）差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性制動(dòng)系數(shù)K，兩點(diǎn)連線(xiàn)斜率，取0.4-16.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（二）具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作分析情形之一：兩端電源情況，假設(shè)兩端提供的故障電流相同，取一側(cè)故障電流作為制動(dòng)電流：對(duì)應(yīng)圖中曲線(xiàn)1，當(dāng)差動(dòng)電流大于時(shí)保護(hù)即可動(dòng)作，靈敏度很高。曲線(xiàn)3為差動(dòng)繼電器的動(dòng)作特性。6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器（二）具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作分析情形之二：一端電源情況，假設(shè)取I2側(cè)電流作為制動(dòng)電流制動(dòng)電流為0，當(dāng)差動(dòng)電流最小動(dòng)作電流時(shí)動(dòng)作：假設(shè)取I1側(cè)電流作為制動(dòng)電流，則特性為曲線(xiàn)2：最小差動(dòng)電流也是最小動(dòng)作電流：6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器（二）具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作分析情形之三：一端電源情況，重負(fù)荷下內(nèi)部弱故障，取電源側(cè)電流作為制動(dòng)電流，負(fù)荷電流不增加差動(dòng)分量，它增加制動(dòng)電流。特性對(duì)應(yīng)圖中曲線(xiàn)2’，實(shí)際差動(dòng)電流要大于才能動(dòng)作。仍比不帶制動(dòng)特性的直線(xiàn)4，靈敏的多。6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器（三）具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器小結(jié)：采用制動(dòng)特性后差動(dòng)保護(hù)內(nèi)部故障的實(shí)際啟動(dòng)電流近似為，遠(yuǎn)小于最大不平衡電流，所以制動(dòng)特性大大提高了差動(dòng)保護(hù)隊(duì)內(nèi)部故障的靈敏度制動(dòng)電流的選取影響內(nèi)部故障時(shí)的靈敏度，應(yīng)采用負(fù)荷側(cè)、弱電源側(cè)的電流，或者針對(duì)問(wèn)題選取。6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（四）制動(dòng)電流的選取外部故障時(shí)制動(dòng)電流應(yīng)近似等于穿越的故障電流內(nèi)部故障時(shí)制動(dòng)電流應(yīng)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(dòng)復(fù)式制動(dòng)標(biāo)積制動(dòng)6.2.4具有制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器

（四）制動(dòng)電流的選取對(duì)于三卷變壓器：差動(dòng)電流

最大側(cè)電流制動(dòng)復(fù)式制動(dòng)6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵(lì)磁涌流變壓器繞組感應(yīng)電壓和磁通之間關(guān)系式為空載合閘時(shí)，加在變壓器繞組上的電壓為t=0時(shí)合閘，解得鐵芯中磁通的表達(dá)式為6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵(lì)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(shí)，合閘時(shí)刻周期分量與自由分量的和與剩磁相等：由此可得合閘時(shí)自由分量

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

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

變壓器鐵芯近似磁化曲線(xiàn)如下變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，正常工作時(shí)的磁通接近、小于其飽和磁通，工作在線(xiàn)性區(qū)，勵(lì)磁電流很小。空載合閘時(shí)的鐵心磁通可能遠(yuǎn)大于其飽和磁通，由于飽和后磁通與勵(lì)磁電流的非線(xiàn)性，使得勵(lì)磁電流很大。6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法6.3.1變壓器的勵(lì)磁涌流：勵(lì)磁涌流時(shí)勵(lì)磁電流波形如下在變壓器空載合閘時(shí)，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(shí)勵(lì)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(shí)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(lì)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(cè)二次諧波的含量鑒別電流的波形等都可以識(shí)別勵(lì)磁涌流而制動(dòng)（閉鎖）差動(dòng)保護(hù)6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法6.3.2三相變壓器的勵(lì)磁涌流特點(diǎn)6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法6.3.2三相變壓器的勵(lì)磁涌流特點(diǎn)

由于三相電壓之間有120°

的相位差，因而三相勵(lì)磁涌流不會(huì)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(lì)磁涌流。某相勵(lì)磁涌流可能不再偏離時(shí)間軸的一側(cè)，變成了對(duì)稱(chēng)性涌流。其它兩相仍為偏離時(shí)間軸一側(cè)的非對(duì)稱(chēng)性涌流。對(duì)稱(chēng)性涌流的數(shù)值比較小。非對(duì)稱(chēng)性涌流仍含有大量的非周期分量，但對(duì)稱(chēng)性涌流中無(wú)非周期分量。

三相勵(lì)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(lì)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(duì)稱(chēng)性涌流的間斷角最小。但對(duì)稱(chēng)性涌流有另外一個(gè)特點(diǎn)：勵(lì)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(gè)相位差稱(chēng)為‘波寬’，顯然穩(wěn)態(tài)故障電流的波寬為180°6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法

6.3.3防止勵(lì)磁涌流引起誤動(dòng)的方法在差動(dòng)繼電器中采用速飽和變流器

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

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

根據(jù)勵(lì)磁涌流中含有大量二次諧波分量的特點(diǎn)，當(dāng)檢測(cè)到差電流中二次諧波含量大于整定值時(shí)就將差動(dòng)繼電器閉鎖，以防止勵(lì)磁涌流引起的誤動(dòng)。

6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法二次諧波制動(dòng)差動(dòng)電流速斷：定值高、動(dòng)作快，嚴(yán)重內(nèi)部故障。二次諧波閉鎖差動(dòng)保護(hù)：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(dòng)作。K2=15%.6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法間斷角鑒別:勵(lì)磁涌流的波形中會(huì)出現(xiàn)間斷角，而變壓器內(nèi)部故障時(shí)流入差動(dòng)繼電器的穩(wěn)態(tài)差電流是正弦波，不會(huì)出現(xiàn)間斷角。通過(guò)檢測(cè)差電流波形是否存在間斷角，當(dāng)間斷角大于整定值時(shí)將差動(dòng)保護(hù)閉鎖。間斷角的整定值一般取65°。對(duì)于Y,d11接線(xiàn)方式的三相變壓器，非對(duì)稱(chēng)涌流的間斷角比較大，間斷角閉鎖元件能夠可靠的動(dòng)作，并有足夠的裕量；而對(duì)稱(chēng)性涌流的間斷角會(huì)小于65°。進(jìn)一步減小整定值并不是好的方法，因?yàn)檎ㄖ堤?huì)影響內(nèi)部故障時(shí)的靈敏度和動(dòng)作速度。6.3變壓器勵(lì)磁涌流及鑒別方法間斷角鑒別:波寬判據(jù)-由于對(duì)稱(chēng)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(chǔ)上再增加一個(gè)反應(yīng)波寬的輔助判