繼電保護(hù)講義-變壓器的差動(dòng)保護(hù)

變壓器的差動(dòng)保護(hù)

變壓器差動(dòng)保護(hù)能夠保護(hù)變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的短路故障。

雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)原理接線如圖7-6所示，變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理與輸電線路的差

動(dòng)保護(hù)基本相同，電流互感器采用減極性標(biāo)注，在變壓器的高壓與中壓側(cè)均規(guī)定一次電流流

向變壓器為方向，在變壓器的低壓側(cè)規(guī)定一次電流流出變壓器為正方向，變壓器兩側(cè)的電流

互感器二次按環(huán)流法連接。變壓器正常運(yùn)行時(shí)，流入繼電器差動(dòng)繞組的電流為零或不平衡電

流較小，差動(dòng)保護(hù)不會(huì)動(dòng)作：內(nèi)部故障時(shí)，流入繼電器差動(dòng)繞組的電流較大，差動(dòng)保護(hù)可靠

動(dòng)作。由于變壓器兩側(cè)的電流大小不同，電流相位在Y,d接線時(shí)也不相同，故必須進(jìn)行相

位補(bǔ)償和數(shù)值補(bǔ)償，才能使變壓器正常運(yùn)行時(shí)，流入繼電器的不平衡電流為零或較小。此外，

差動(dòng)保護(hù)還應(yīng)考慮變壓器勵(lì)磁涌流的影響和變壓器外部故障時(shí)的不平衡電流。

一、相位補(bǔ)償和數(shù)值補(bǔ)償

1、相位補(bǔ)償

如圖7-6所示，以Y.d”接線的變壓器為例，d側(cè)電流相位超前Y側(cè)電流相位30°。

如果兩側(cè)電流互感器采用相同的接線方式，正常運(yùn)行時(shí)將有很大的不平衡電流進(jìn)入差動(dòng)繼電

器，為了防止保護(hù)誤動(dòng)作，動(dòng)作值應(yīng)躲過(guò)它。這樣，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)的靈敏度很

低，只有減小不平衡電流，才能降低保護(hù)的動(dòng)作值，滿足靈敏度的要求，因此變壓器兩側(cè)的

1

電流相位差別必須加以補(bǔ)償。

相位補(bǔ)償是利用裝設(shè)在變壓器各側(cè)電流互感器的二次繞組特殊連接方法實(shí)現(xiàn)的，即將裝

設(shè)在變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形，二次電流相位不變，而將裝設(shè)在變壓器星形側(cè)

的電流互感器接成二角形，二次電流超前移相30°,依此構(gòu)成星形和三角形接線的電流互

感器與差動(dòng)繼電器間的連接，使變壓器正常運(yùn)行和外部短路時(shí)各側(cè)電流互感器的二次電流方

向相同，減小流入差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流。

相位補(bǔ)償使變壓器正常運(yùn)行和外部短路時(shí)各側(cè)電流互感器二次側(cè)電流相位相同，但變壓

器低壓側(cè)線電流恒大于高壓側(cè)線電流，故變壓器各側(cè)必須采用不同變比的電流互感器才能使

二次側(cè)流入繼電器的電流為零，為此，變壓器各側(cè)的電流還應(yīng)進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償。

2、數(shù)值補(bǔ)償

電流互感器二次側(cè)額定電流一般為5A,即

=54,=54

nTA(Y)

變壓器三角形側(cè)電流互感器變比

INg

變壓器星形側(cè)電流q感器變比

式中IN2-變壓器三角形側(cè)額定線電流;

側(cè)的電流差別可以得到完全的數(shù)值圖7-7變壓器差動(dòng)保護(hù)數(shù)值補(bǔ)償

(a)采用自耦變流器；＜b)采用中間變流器

補(bǔ)償。但在實(shí)際工作中，電流互感器

2

是標(biāo)準(zhǔn)化、系列化生產(chǎn)的，計(jì)算變比和實(shí)際選擇的標(biāo)準(zhǔn)變比不可能完全相同，變壓器兩側(cè)的

電流在數(shù)值補(bǔ)償后仍有差別，因此需要在電流互感器的二次側(cè)裝設(shè)自偶變流器或中間變流器

進(jìn)行二次數(shù)值補(bǔ)償，如圖7-7所示。同樣，自偶變流器變比的標(biāo)準(zhǔn)化或中間變流器的繞組

是整匝調(diào)節(jié)，與計(jì)算值仍然不可能完全相同，因此，差動(dòng)回路中總存在著不平衡電流。

為了不使正常運(yùn)行時(shí)的電流互感器處于飽和狀態(tài)，所選取的標(biāo)準(zhǔn)變比應(yīng)接近且大于計(jì)算

變比。

二、變壓器的勵(lì)磁涌流

變壓器的勵(lì)磁電流只流過(guò)電源側(cè)的繞組，在保護(hù)的差動(dòng)回路中形成不平衡電流。

當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)，電源側(cè)只流過(guò)很小的勵(lì)磁電流，為額定電流的3%?5%,外部短

路時(shí)，由于電壓降低，勵(lì)磁電流更小，所以，由此產(chǎn)生的不平衡電流對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響可以

忽略不計(jì)。

當(dāng)變壓器空載投入電網(wǎng)時(shí)或外部短路故障切除后電壓恢復(fù)過(guò)程中，變壓器的電源側(cè)會(huì)

出現(xiàn)很大的勵(lì)磁電流，數(shù)值上可達(dá)額定電流的5?10倍，稱為勵(lì)磁涌流，它在差動(dòng)回路中形

成的不平衡電流很大，特點(diǎn)和內(nèi)部故障一樣，常影響差動(dòng)保護(hù)的正確工作，所以必須分析勵(lì)

磁涌流產(chǎn)生的原因和特點(diǎn)，針對(duì)性地采取措施來(lái)減小勵(lì)磁涌流對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響并在整定計(jì)

算中躲過(guò)。

如圖7-8所示，變壓器穩(wěn)定工作狀況下,鐵芯中的磁通應(yīng)滯后外加電壓90°,如在空

載且電壓瞬時(shí)值為零（U-O）時(shí)合閘，鐵芯中

的磁通幅值應(yīng)為-6m，但變壓器是帶鐵芯的電

感性元件，鐵芯中的磁通不能突變，合閘時(shí)

必然產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)程，出現(xiàn)一個(gè)幅值為+0m的

非周期分量磁通與-0m抵消，使鐵芯中只有

剩余磁通過(guò)半個(gè)周期后，鐵芯中的綜合

磁通達(dá)到最大值3尸2%“十/，此時(shí)變壓器鐵

芯嚴(yán)重飽和，勵(lì)磁阻抗下降，勵(lì)磁電流極大

增加，形成變壓器的勵(lì)磁涌流。圖7-8變壓器空載投入時(shí)電壓和磁通波形圖

如合閘瞬時(shí)電壓幅值為最大時(shí)，磁通從

零開(kāi)始變化，將不會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流。

對(duì)于三相電力變壓器而言，某一相電壓為最大值時(shí)合閘，該相不會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁涌流，但其

它兩相必然會(huì)出現(xiàn)不同程度的勵(lì)磁涌流。二相電力變壓器的二個(gè)兩項(xiàng)勵(lì)磁涌流差，往往的■

3

個(gè)幾乎沒(méi)有直流分量的周期性電流，其峰值可能達(dá)到另外兩項(xiàng)勵(lì)磁涌流差峰值的一半，如圖

7-9所示。

圖7-9三相變壓器勵(lì)磁涌流分析

單相變壓器的勵(lì)磁消

流可用圖解法求取。圖7/0

(a)畫出變壓器鐵芯的磁

化曲線，S點(diǎn)是由飽和磁通

。確定的。從S點(diǎn)作逼近飽

和曲線的近似值直線SP,

這將非線性的磁化曲線用

圖7/0單相變壓器勵(lì)磁涌流圖解

(a)磁化曲線：(b)勵(lì)磁涌流

圖7-10(a)中的近似磁化

曲線OSP代替。圖7-10ib)畫出鐵芯中綜合磁通切工的變化曲線，過(guò)S點(diǎn)作平行于橫軸的

直線，與綜合磁通少￡交丁“、力兩點(diǎn)，分別由八〃兩點(diǎn)作垂直丁橫軸的直線，交橫軸丁明、

〃2。根據(jù)近似磁化曲線OSP,由()到以和〃2到2兀，勵(lì)磁涌流力為零。通過(guò)綜合磁通曲

線0c上N點(diǎn)，作平行于橫軸的直線交OSP于x點(diǎn)，通過(guò)x點(diǎn)作垂直于橫軸的直線，交橫

軸于儲(chǔ)ix就是磁通。力的勵(lì)磁涌流。通過(guò)N點(diǎn)作橫軸垂線M7并等于八，7點(diǎn)即勵(lì)磁涌流曲

線上的一點(diǎn)，如此逐點(diǎn)求出，然后將各點(diǎn)用平滑曲線連蚤，得到的就是勵(lì)磁涌流波形曲線,

如圖7-10(b)所示，可知，勵(lì)磁涌流曲線是尖頂波而不是正弦波且偏于時(shí)間軸的一側(cè)；勵(lì)

磁涌流波形不連續(xù)，波形之間右間斷，間斷角”為

4

0=01+（2n-。2）=2n+01-02

實(shí)際上，變壓器勵(lì)磁回路存在電阻，所以，當(dāng)變壓器空載投入的暫態(tài)過(guò)程中，非周期

分量磁通與綜合磁通均在衰減，與其對(duì)應(yīng)的勵(lì)磁涌流也是衰減的，波形如圖7-11所示。

勵(lì)磁涌流波形間斷的原因變壓器空載投入的暫態(tài)過(guò)程中，當(dāng)綜合磁通S.小于飽和

磁通時(shí)，勵(lì)磁涌流ie為零，綜

合磁通大于飽和磁通時(shí)，出現(xiàn)

勵(lì)磁涌流ic，所以波形不連續(xù)，

存在間斷。

另外，還可從諧波分析來(lái)

判斷變壓器是勵(lì)磁涌流還是內(nèi)

圖7-11單相變壓器空載投入時(shí)河態(tài)過(guò)程中的

勵(lì)破涌流波形圖

部短路，勵(lì)磁涌流含有大量的

高次諧波分曷,以二次諧波分如表7-1,,

表7-1變壓器內(nèi)部短路電流和勵(lì)磁涌流諧波分析結(jié)果

諧波分量占基波分量勵(lì)磁涌流短路電流

的百分比（％）

例1例2例3例4飽和不飽和

基波10010010010010011）0

2次諧波3631502349

3次i咨波76.99.410324

4次諧波96.25.4—97

5次諧波5———24

直流66806273038

三相電力變壓器的勵(lì)磁涌流中，三個(gè)兩項(xiàng)勵(lì)磁涌流差的二次諧波分量可能不大，但總

有一個(gè)兩項(xiàng)勵(lì)磁涌流差的二次諧波分量超過(guò)20%o

根據(jù)上述分析，勵(lì)磁涌流具有以下特點(diǎn)：

（1）含有很大的非周期分量，波形偏于時(shí)間軸的一側(cè)。

對(duì)于中小型變壓器，勵(lì)磁涌流的峰值可達(dá)額定電流的8倍，但衰減迅速，衰減速度決定

于變壓器和電網(wǎng)的時(shí)間常數(shù)。一般0.5~ls后，其值小于0.25~0.5倍額定電流。

對(duì)于大型變壓器，勵(lì)磁涌流倍數(shù)較小，但時(shí)間常數(shù)大，衰減比較緩慢。?般50MYA以

上的變壓器，需要幾秒到幾十秒時(shí)間才能衰減到峰值的50%。

5

（2）含有大量的高次諧波分量，以二次諧波為主。

（3）波形不連續(xù)，相鄰波形有間斷角。

根據(jù)以上特點(diǎn)，防止勵(lì)磁涌流對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)影響的針對(duì)性措施有:

（1）差動(dòng)繼電器采用加強(qiáng)型的速飽和鐵芯。

（2）采用二次諧波制動(dòng)的方式構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。

（3）采用鑒別電流波形“間斷角”的方法構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。

三、變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流

變壓器差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生不平衡電流的主要原因是：

（1）變壓器各側(cè)電流互感器的型號(hào)和特性不同造成的不平衡電流。如變壓器的35KV及

以上側(cè)，?般采用裝在油斷路器內(nèi)的電流互感器，而6?10KV側(cè)?般采用獨(dú)立的線圈式電

流互感器。由于它們的型號(hào)和磁化特性不同，造成了比線路和發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)更大的不平

衡電流。最嚴(yán)重的狀況是外部短路時(shí)，短路電流便一個(gè)電流互感器飽和，而另一個(gè)不飽和“

按10%誤差曲線選擇的電流互感器，最大不平衡電流不會(huì)超過(guò)外部最大短路電流的10%.

（2）電流互感器、自耦變流器標(biāo)準(zhǔn)化的變比或平衡繞組實(shí)用的質(zhì)數(shù)與計(jì)算值不同產(chǎn)生的

不平衡電流。

（3）變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流。

在電力系統(tǒng)中，變壓器在運(yùn)行中需要根據(jù)系統(tǒng)電壓的要求而自動(dòng)或手動(dòng)改變調(diào)壓分接頭,

因此，變壓器的變比也隨著改變。而差動(dòng)保護(hù)中電流互感器的選擇，平衡線圈匝數(shù)的確定，

都是根據(jù)額定電壓和額定電流計(jì)算得出的。當(dāng)變壓器分接頭改變時(shí)，運(yùn)行中的差動(dòng)保擰不能

隨之調(diào)整，乂會(huì)產(chǎn)生新的不平衡電流，它在外部短路時(shí)達(dá)到最大。

變壓器外部短路時(shí)差到回路中可能出現(xiàn)的最大不平衡電流為：

，“必.max+

式中及一電流互感器同型系數(shù)，取1;

Kup一短路電流非周期分量影響系數(shù)，取1.5?2.0；

力一電流互感器的10%誤差；

△U—變壓器帶負(fù)荷調(diào)節(jié)分接頭引起的相對(duì)誤差；

△F-電流互感器變比，自耦變流器變比或平衡繞組匝數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化后與計(jì)算值不同所引起

的誤差；

/k.max—變壓器外部相間短路的一次最大短路電流。

6

(4)變壓器空載合閘時(shí)勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流。

變壓器差動(dòng)保護(hù)必須采取各種措施來(lái)減小不平衡電流的影響以提高保護(hù)的靈敏度。

四、采用5cm2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)

1、3CH-2型差動(dòng)繼電器

BCH-2型差動(dòng)繼電器由帶短路繞組的速飽和變流器和

DL-W/0.2型電流繼電器組合構(gòu)成。變壓器差動(dòng)保護(hù)采用

BCH-2型差動(dòng)繼電器，能夠較好地躲過(guò)不平衡電流的影響,

其原理接線如圖7-12所示。

(1)、速飽和變流器的工作原理。

圖7“2利用速飽和變流器構(gòu)成

速飽和變流器采用寬磁滯回線的導(dǎo)磁材料來(lái)做成截面

差動(dòng)保護(hù)的原理接線圖

枳小、易飽和的鐵芯。當(dāng)不平衡電流使鐵芯飽和后，其傳

變特性變差,不平衡電流中的非周期分曷難以進(jìn)入二次側(cè)的電流繼電器，依此來(lái)躲過(guò)不平衡

電流中非周期分量的影響，

變壓器外部短路時(shí)，流入速飽和變流器的電流是含有很大非周期分量的不平衡電流，

如圖7-13(b)、(c)中曲線2,和2”變化，它偏于時(shí)間軸的一側(cè)，使鐵芯嚴(yán)重飽和，磁感應(yīng)

強(qiáng)度按局部磁滯回線3,和3”變化。在At時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化為AB'

圖7-12所示為速飽和變流器鐵芯的磁化曲線。

(a)通入周期分時(shí)電流；＜b)通入非周期分早電流；(c)通入含有非周期分量的交流電流

和AB"，數(shù)值很小，因此速飽和變流器二次繞組M中的感應(yīng)電勢(shì)E=7△/和AB”/陰也

很小，所產(chǎn)生的電流不足以使。L-11/0.2型電流繼電器動(dòng)作。因此，速飽和變流器能有效地

躲過(guò)非周期分量的影響。

變壓器內(nèi)部短路時(shí)，流入速飽和變流器的電流正比亍短路電流，雖然短路電的?定的非

7

周期分量，但衰減很快，所以速飽和變流器的飽和時(shí)間很短，一般在0.03~0.04s的時(shí)間內(nèi),

即可把短路電流傳變到繼電器回路。而當(dāng)非周期分量衰減后，速飽和變流器中的電流是接近

正弦波的短路電流儲(chǔ)如圖7-13（a）所示按曲線2變化，鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿著磁滯回

線3變化，所以在△/時(shí)間內(nèi)，△△變化大，二次側(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也大，繼電器線僮中流

過(guò)的電流足夠大，使繼電器動(dòng)作切除故障。

變壓器空載合閘產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，速飽和變流器躲勵(lì)磁涌流的能力較差（分析從咯），

故應(yīng)增加短路繞組，構(gòu)成加強(qiáng)型BCH-2型差動(dòng)繼電器。

（2）8CA7-2型差動(dòng)維電器的結(jié)構(gòu)與工作原理

如圖7-14所示為BCH-2型差動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖。它由三芯柱型硅鋼片交錯(cuò)疊成,

鐵芯中間柱8的截面比兩側(cè)柱A、。的

截面大一倍，8柱上有相同繞向的一個(gè)

差動(dòng)統(tǒng)如M和兩個(gè)平衡繞組（未畫

出），C柱上繞有與執(zhí)行元件DL-11/0.2

型繼電器相連的二次繞組M，短路繞組

的兩部分M'和分別繞在中間柱和左

側(cè)柱上，繞向與M相同，的繞圖7-14BCH-2型差動(dòng)繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

向?yàn)槭蛊洚a(chǎn)生的磁通和M'產(chǎn)生的磁通就鐵芯的左側(cè)窗口而言方向一致，應(yīng)與順向串聯(lián)。

除二次繞組M外，其余各繞組都有一定量的抽頭，可以根據(jù)需要改變其匝數(shù).

速飽和變流器的鐵芯采用短路線圈M'和M”，可以退高差動(dòng)保護(hù)躲過(guò)非周期分量電流,

特別是躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力。

當(dāng)差動(dòng)線圈M中只通過(guò)差動(dòng)電流力時(shí)，由磁勢(shì)在B柱上產(chǎn)生磁通力”，經(jīng)4、C

柱分成內(nèi)/,和0/.8C兩部分閉合磁通，分別在短路線圈M'和中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并由此產(chǎn)

生感應(yīng)電流％通過(guò)M”和MA在C柱中，由磁勢(shì)乙產(chǎn)生磁通血LN：產(chǎn)生磁通力晨c，

。柱中產(chǎn)生的總工作磁通為

.=&d.BC+&k,AC一4k.BC

由此可見(jiàn)：在久。與d48c方向相反，起去磁作用，與在dBC方向相同，起助磁作用。

當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，8CH2型差繼電器的鐵芯不會(huì)飽和，若忽略磁血磁阻，4柱截面是4柱

或C柱截面的二倍，三柱的磁阻有如下關(guān)系

8

RA=Rc=2RB=R

且兩短路線圈的匝數(shù)關(guān)系為Nk"/N，k=2時(shí)，則短路線圈在C柱上產(chǎn)生的磁通為

入iN乙M

(P=-------------i_i-------------=—i_二

(RB+RA〃RC)XRA/(RA+RC)2R

和

孰AC=-------------------..............=且2=生2(7-12)

(R、+即〃H(、)x%/(%+RQ4R2R

可以看出，短路繞組在。柱上的去磁和助磁作用大小相同，方向相反，相互抵消，短

路線圈的作用不影響速飽和變流器二次側(cè)電流繼電器的動(dòng)作安匝，BCH-2型差動(dòng)繼電器能

夠正確工作。

當(dāng)外部故障或變壓器空載投入產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，流入差動(dòng)繞組M的電流含有大量的非

周期分最(育流分局)，在其作用下，鐵芯迅速飽和，由T?各村的截面不同，所以飽和程度

也不同，A柱的飽和程度比B柱高，因此RA較RB增加的多，即助磁破通疝晨°比去磁磁通

質(zhì);8c減少的多，在C柱上的總體效果是去磁的。

短路繞組中磁通產(chǎn)生的去磁的作用，使差動(dòng)繞組M的磁通在力8c的交流分量削弱，達(dá)

不到速飽和變流器二次側(cè)電流繼電器所需的動(dòng)作安匝。只有在M中加入較大的周期分量，

血/女"有可能在二次繞組M中感應(yīng)足夠人的電流，達(dá)到電流繼電器的動(dòng)作安匝。這種將

交流分量的磁通削弱，而使直流分量的磁通突現(xiàn)的作用稱為短路繞組的直流助磁作用。

短路繞組的直流助磁作用有效地增強(qiáng)了差動(dòng)保護(hù)躲過(guò)非周期分最和勵(lì)磁涌流中高次諧

波分量的能力。

若保持短路繞組N「M'=2的關(guān)系不變，增加W和M'的匝數(shù)，將使疝鼠c和玄8c的差

值加大，C柱上的去磁作用進(jìn)一步加強(qiáng)，可以繼續(xù)提高繼電器躲過(guò)各種不平衡電流的能力。

若增加短路繞組的匝數(shù)，使M1NX2時(shí)，必［花的去磁作用單獨(dú)加大，需要較大

的差動(dòng)電流才能使電流繼電器動(dòng)作。如此，更加提高了差動(dòng)保護(hù)躲過(guò)不平衡電流的能力,變

壓器差動(dòng)保護(hù)為躲勵(lì)磁涌流而使靈敏度不滿足要求時(shí)，可以采用單獨(dú)加大去磁作用的方法。

短路繞組匝數(shù)比取值不同，對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作安匝如表7-2所示。

表7-2短路繞組接入不同匝數(shù)比所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作安匝

9

A「A?,Bj-Bi

短路繞組整定板上插頭位置B2-C2A2-BtBid

Cj-Cz*DpDj

216/166/816/28

動(dòng)作安匝6080100120

當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)，通過(guò)差動(dòng)繞組的短路電流中亦含有非周期分量，只有等非周期分量衰減

到一定程度、短路繞組的直流助磁作用減小時(shí)，繼電器才能動(dòng)作，所以繼電器的動(dòng)作帶有延

時(shí)。

一般情況下，短路繞組應(yīng)保持N'k/Nk二

2,即M,Mk采用相同標(biāo)號(hào)的插孔“4/2”，

“Bi-B?”，“CC”，“1）也”,電流繼電器

的動(dòng)作安匝為AA/o=6O±4安匝，如圖7-15

圖7-15BCH-2型維電器短路繞組插頭位置

所示。

注意：必須在每一段插一個(gè)螺絲插頭，否則,短路繞組因開(kāi)路而失去作用。這樣，內(nèi)部故障

繼電器動(dòng)作時(shí)，短路饒組在。柱上的助磁和去磁作用互相抵消，不影響動(dòng)作安匝，不影響

繼電器動(dòng)作的靈敏度。

2、BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的差動(dòng)保護(hù)

由BCH-2型差動(dòng)繼電器構(gòu)成的三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)單相內(nèi)部原理接線如圖7-16所

化后，進(jìn)行數(shù)值圖7-16BCH-2型差動(dòng)維電器構(gòu)成的三繞組變壓器

差動(dòng)保護(hù)單相原理接線

補(bǔ)償。

平衡繞組Nbai的作用可以用圖7?17來(lái)分析說(shuō)明。

在變壓器正常運(yùn)行時(shí)，由于電流互感器變比的標(biāo)準(zhǔn)化,使兩側(cè)互感器二次側(cè)電流不相等,

相位補(bǔ)償后，設(shè)/所以總有不平衡電流（汕（二8-心）流過(guò)繼電器的差動(dòng)繞組Nj。其

10

磁勢(shì)產(chǎn)生的磁通將會(huì)在繼電器的二次繞組M中感應(yīng)電流，如其數(shù)值較大，有可能使

繼電器的執(zhí)行元件(。心11/0.2型電流繼電器)誤動(dòng)作。為了不使二次繞組M中感應(yīng)電流,

必須使兩側(cè)互感器二次電流在差動(dòng)回路中產(chǎn)生的磁勢(shì)互相抵消，達(dá)到平衡，即

i局Nd=（i;—i；）Nd=i\N「i；Nd=o或

i；N」=i；Nd

因?yàn)?,2>1"2,所以，口刈力消〃,不

滿足要求，只有在互感器二次小電流側(cè)

增加平衡繞組小川，才能滿足磁勢(shì)平衡

i；Nd=i；(Nd+NQ

圖7-17利用速飽和變流器平衡繞組可間

或消除差電流心影響的原理接線圖

（jj）N-

式(7-16)說(shuō)明差動(dòng)問(wèn)路不平衡電流產(chǎn)生的磁勢(shì)被互感器二次小電流側(cè)平衡繞組產(chǎn)生

的磁勢(shì)抵消，鐵芯中磁通為零，平衡繞組Mal起到了數(shù)值補(bǔ)償作用。

內(nèi)部故障時(shí)，平衡繞組NM中的磁勢(shì)隨其中通過(guò)的電流改變方向，與差動(dòng)繞組N的磁

勢(shì)同向。兩者產(chǎn)生的磁通一起作為工作磁通，在鐵芯的二次繞組M中感應(yīng)電流，使繼電器

執(zhí)行元件可靠動(dòng)作。由于內(nèi)部故障時(shí)平衡繞組的作用，使繼電器的工作磁通增加，因而提高

了保護(hù)動(dòng)作的靈敏度。注意：如平衡繞組Nbal中的電流為零時(shí)，不會(huì)影響繼電器原有的工作

性能。

3、8CR2型差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算

(1)、基本側(cè)電流的確定

計(jì)算變壓器各側(cè)的一次額定電流、選擇電流互感器變比，計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流在所

選電流互感器變L匕時(shí)的二次電流，以電流大的一側(cè)作為基本側(cè)。

按下式計(jì)算變壓器各側(cè)一次額定電流

/N=SJ石UN(7-17)

式中SN、UN一分別為變壓器同一側(cè)的額定容量(kVA)和平均額定電壓(kV)o

按下式確定電流互感器計(jì)算變比

=

〃TAKCO"N/5

式中“TA—電流互感器計(jì)算變比;

II

Kc°n一接線系數(shù)，電流互感器星形接線時(shí)Kcon=1,三角形接線時(shí)Kcon=Q；

5一計(jì)算變比時(shí)，電流互感器的二次額定電流，單位為（A）。

根據(jù)式（7-18）選擇接近且略大于計(jì)算變比的標(biāo)湮變比，rrA.pr。

按下式計(jì)各側(cè)電流互感器二次額定電流

[2.N=KCOIIKN/〃TA

式中/2.N—標(biāo)準(zhǔn)變比時(shí)，各側(cè)電流互感器的二次額定電流；

〃TA—實(shí)用電流互感器變比。

選擇二次額定電流最大的一側(cè)作為基本側(cè)直接接差動(dòng)繞組或經(jīng)平衡繞組再接差動(dòng)繞組。

以下計(jì)算都?xì)w算到基本側(cè)。

（2）、計(jì)算變壓器各側(cè)外部短路時(shí)的最大短路電流

（3）、差動(dòng)保護(hù)繼電器動(dòng)作電流的確定

1）、躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流

lop=Kre\/N

式中Ker一可靠系數(shù)，取1.3；

人一變壓器的額定電流。

2）、躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流

/op=Krc'Iunh.max

式中Km—可靠系數(shù)，取13

Iunb.max—最大不平衡電流。

對(duì)于雙繞組變壓器

unb.niax=（KupKs扒+△（/+△/）/k.max

3）、躲過(guò)電流互感器二次I可路斷線時(shí)的最大負(fù)荷電流

/op=Krcl，Lmax

式中Kp—可靠系數(shù)，取1.3

hnax一正常運(yùn)行時(shí)變壓器的最大負(fù)荷電流。當(dāng)不能確定時(shí)，采用變壓器額定電流。

計(jì)算中，各側(cè)所有的短路電流應(yīng)歸算到基本側(cè)。這樣求出的是基本側(cè)的動(dòng)作電流的計(jì)算

值/op.bao

選用上述三個(gè)條件算得的保護(hù)動(dòng)作電流的最大值作為繼電器動(dòng)作電流的計(jì)算值.

（4）、基木側(cè)工作繞組匝數(shù)的確定

12

對(duì)于雙繞組變壓器

基本側(cè)的繼電器動(dòng)作電流和工作繞組匝數(shù)計(jì)算方法分別為

/op.ba=/()P.ba/〃TA.pr

和

Nw=AN&/op.ba=60//op.ba?

選用：差動(dòng)繞組M與一組平衡繞組隊(duì).共同組成基本側(cè)的工作繞組Nw。整定匝數(shù)為

NW=NQ+Nbd.ba

式中Mv一基本側(cè)的整定工作繞組匝數(shù)，較計(jì)算值Nw小而相近。

(5)、非基本側(cè)平衡繞組匝數(shù)的確定

對(duì)于雙繞組變壓器，基本側(cè)和非基本側(cè)的磁勢(shì)平衡關(guān)系為

，2N.ba(M+Nbal.ba)=，2N(Nd+Nbal)

則非某本側(cè)平衡繞組計(jì)算質(zhì)數(shù)為

Nbal=/2N.bJVbal.ba/—

式中/2N.ba＞八一基本側(cè)和非基本側(cè)二次額定電流。

選用：接近的整數(shù)，作為非基本側(cè)平衡繞組的實(shí)用匝數(shù)。

(6)、校驗(yàn)相對(duì)誤差A(yù)/

在確定各側(cè)匝數(shù)后，按式(7-27)計(jì)算實(shí)際誤差，若A/W0.05,說(shuō)明估計(jì)值偏高，計(jì)

算的動(dòng)作電流可.靠有效；若△戶0.05,說(shuō)明估計(jì)值偏低，動(dòng)作電流偏小，應(yīng)將實(shí)際的代

入式(7-26)或(7-28)重新核算動(dòng)作電流值。

(7)、短路繞組匝數(shù)的確定

短路繞組的匝數(shù)取值大，外部短路時(shí)，躲過(guò)非周期分量的作用強(qiáng)；但內(nèi)部短路時(shí)差動(dòng)保

護(hù)的動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)。為了提高保護(hù)的動(dòng)作速度，短路繞匆應(yīng)取較小匝數(shù)。對(duì)于中、小型變壓

器由于勵(lì)磁涌流倍數(shù)大，內(nèi)部短路時(shí)非周期分量衰減快，對(duì)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間要求又較低，?般

選取較大匝數(shù)的抽頭，“C|-C2”或“D|-D2”.對(duì)丁大型變壓器，勵(lì)磁涌流倍數(shù)小，非周期分

量衰減較慢，又要求動(dòng)作快，則應(yīng)選取較小匝數(shù)的抽頭，或“C1-C2”。合適與否，

以變壓器空載試投不誤動(dòng)為準(zhǔn)。

(8)、靈敏度校驗(yàn)

按變壓器保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)最小短路電流總的實(shí)用工作安匝來(lái)校驗(yàn)：

對(duì)于雙繞組變壓器

KsenNw安匝/6()安匝(If劃為基本側(cè))

13

式中/k.min—最小運(yùn)行方式下，變壓器出口處兩相短路時(shí)，流過(guò)繼電器工作繞組Nw的二次

電流。它和電流互感器接線、變壓器接線組別及短路方式有關(guān)。

最小靈敏系數(shù)不應(yīng)小于2。

如果靈敏系數(shù)不滿足要求，且算出的△/小于初算時(shí)的估計(jì)值0.05,而動(dòng)作電流又是由

躲過(guò)外部短路時(shí)的不平衡電流決定的，則可按滿足靈敏度條件重新選擇動(dòng)作電流，檢查此動(dòng)

作電流是否能躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流及電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流。然后確定各

繞組的計(jì)算和實(shí)用匝數(shù)，按式(7-27)算出△力再根據(jù)式(7-26)或式(7-28)精確計(jì)算,

檢查是否滿足外部短路時(shí)選擇性的要求。如不滿足要求，則應(yīng)采用帶制動(dòng)特性的差動(dòng)繼電器。

【例】一臺(tái)雙繞組降壓變壓器，容量為15MVA,電壓比為35KV±2X2.5M6.6KV.Y,

dll接線，差動(dòng)保護(hù)采用BCH-2型繼電器，求BCH-2型繼電器差動(dòng)保護(hù)的整定值。

已知：

變壓器6.6KV側(cè)外部矩路時(shí)最大三相短路電流為942()A,最小三相短路電流為73OOA

(已歸算到6.6KV側(cè))；

35KV側(cè)電流互感器變比為600/5,6.6側(cè)電流互感器變比為1500/5；可靠系數(shù)七尸1.3。

解：按以下步驟進(jìn)行計(jì)算

(1)計(jì)算各側(cè)一次額定電流：確定二次回路額定電流。

二次回路額定電流的計(jì)算如表7-3所示

表7-3二次回路額定電流計(jì)算

額定電壓(KV)356.6額定電壓(KV)356.6

野=-^=1315

變壓器一次額定電流(A)248電流瓦感涔變比600/5=1201500/5=300

73x35V3x6.6

叵經(jīng)=3.571^=438

電流互感器接線方式AY二次領(lǐng)定電流(A)

120300

選擇電流互感器一次電

75x248=4291315

流計(jì)并值(A)

由于6.6KV側(cè)的二次額定電流大于35KV側(cè)的，因此選擇6.6KV側(cè)為基本側(cè)，即第I

側(cè)，則35KV側(cè)為第H側(cè),

(2)計(jì)算保護(hù)裝置6.6KV側(cè)的一次動(dòng)作電流

1)躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流

/op=1.3/N=1.3X1315=1713(A)

2)躲過(guò)最大不平衡電流

14

=K/H(K“K,M+AU+HM.W

=1.3x(lxlxO.l+0.05+0.05)>：9240=2450(A)

因此，一次電流選用2450(A)

(3)確定確定繞組接法及匝數(shù)

平衡繞組【、II分別接于6.6KV及35KV側(cè)。計(jì)算基本側(cè)二次動(dòng)作電流

L="=*^=8.I6(A)

2叩叫300

基本側(cè)工作繞組匝數(shù)Nwba=^=—=7.35(匝)。

120P8.16

選擇實(shí)用工作匝數(shù)匝

取Nd.pr=6匝，M.bal.pF1匝。

在實(shí)用匝數(shù)下，6.6KV側(cè)繼電器的動(dòng)作電流為I.=4=竺=8.56(4)

-"7

(4)確定35KV側(cè)平衡繞組匝數(shù)

Nn=N“,.p,y--Ndpr=7x滔-6=2.6(01)

實(shí)用匝數(shù)取匝。

(5)計(jì)算由于實(shí)用匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差V

^WJjaLha~^balpr2.6-3八八/八

H=----------------------=----------=-0.0456

N…+N—2.6+6

因?yàn)?6.05,故不需核算動(dòng)作電流。

(6)初步確定短路繞組抽頭：選擇G-C2。

(7)校驗(yàn)靈敏系數(shù)。6.6KV側(cè)最小運(yùn)行方式下兩兩短路的最小短路電流為6320CA),

折算到35KV側(cè)為632。噗印皿))，則流入差動(dòng)繼電器工作繞組的最小電流為

^?=I7,6(A)

120

而差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流為

=A'。=里=6.67⑷

Nm+Nd,pr3+6

靈敏系數(shù)

K川=二J匕=」17_?=2.58>2,滿足要求

/叩6.67

圖7-18所示為BCH-2型差動(dòng)繼甩器各繞組極性關(guān)系圖

15

圖7-18BCH-2型差動(dòng)繼電器

各繞組極性關(guān)系圖

五、采用BCH-1型差動(dòng)繼電器的差動(dòng)保護(hù)

1.BCH-1型差動(dòng)繼電器

BCH-1型差動(dòng)繼電器在速飽和鐵芯上采用了制動(dòng)繞組，因而具有制動(dòng)特性，其躲過(guò)外

部短路不平衡電流的性能較好。對(duì)于帶負(fù)荷調(diào)壓的變壓器和多電源的三繞組變壓器，一般都

采用BCH-1型差動(dòng)繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)。

采用BCH-I型差動(dòng)繼電器構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的單相原理接線和內(nèi)部接線如圖7-19

及圖7-20所示。其速飽和鐵芯的磁路結(jié)構(gòu)和執(zhí)行元件及平衡繞組的接法與BCH-2型差動(dòng)繼

電器完全相同，不同之處是取消

了短路繞組，在A、C柱上增加

了制動(dòng)繞組。制動(dòng)繞組的繞

向是使得它與二次繞組M、差

動(dòng)繞訊M及平衡繞絹N.方間

無(wú)互感，即制動(dòng)繞組小通過(guò)電

流時(shí)產(chǎn)生.的磁通不經(jīng)過(guò)B柱，只

是沿A、C柱和磁扼形成閉合回

圖7-19采用BCH-1型差動(dòng)繼電器的變壓翳差動(dòng)保護(hù)原理接線圖

路。A、C柱上兩個(gè)二次繞組電

的連接使其由制動(dòng)磁通而臼感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)互相抵消，不影響執(zhí)行元件的工作。當(dāng)B柱上的

工作繞組Nw中有電流時(shí)，在A、C柱二次繞組M中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是相加的，因而在達(dá)

到其整定值后，繼電器KA動(dòng)作。

當(dāng)Mes中電流等于零時(shí)，為了達(dá)到差動(dòng)繼電器執(zhí)行元件的動(dòng)作安匝，需要在M中通入

的最小電流/叩e稱為差動(dòng)繼電器無(wú)制動(dòng)作用時(shí)的動(dòng)作電流，或叫做執(zhí)行元件的啟動(dòng)電流。

當(dāng)N?中通入外部短路時(shí)的穿越性電流后，將在邊柱A、C和磁規(guī)產(chǎn)生閉合磁通心心，

使鐵芯飽和、磁阻R增大，一、二次回路的傳變關(guān)系惡化，從而外部短路時(shí)差動(dòng)回路產(chǎn)生

的不平衡電流難以傳變到二次側(cè)的執(zhí)行元件，有效地躲過(guò)不平衡電流的影響?？梢?jiàn)，中

16

“卜

7y*v*

zSAzS

-............................

10132H

WJ…工…一

圖7-208C，4型差動(dòng)繼電器內(nèi)部接線

流過(guò)的電流對(duì)差動(dòng)回路的電流起制動(dòng)作用，因此，將流過(guò)制動(dòng)繞組可心中的穿越性短路電流

叫做制動(dòng)電流，用/心表示。隨著'的增加，鐵芯飽和程度增加，一次電流更難以傳變到

二次車，N中通入的電流必須增大到/°p,才能達(dá)到執(zhí)行元件的動(dòng)作安匝，使繼電器動(dòng)作。

6隨h的增加而增加，其關(guān)系曲線稱為繼電器的制動(dòng)特性曲線，如圖7-21所示。如果在遠(yuǎn)

圖7.21BCH“型差動(dòng)繼電器圖/「22BCH-1型差動(dòng)繼電器

制動(dòng)特性曲線工作特性說(shuō)明

保護(hù)安裝處發(fā)生外部短路，則Mc$中流過(guò)的穿越性短路電流較小，鐵芯不會(huì)飽和，/心的制

動(dòng)作用很小，Nd中的動(dòng)作電流/op接近于/叩.0,所以，曲線起始部分比較平緩。當(dāng)外部短路

近保護(hù)安裝處，中的h很大，使鐵芯嚴(yán)重飽和，/可迅速增加，曲線上翹。而且A&匝

數(shù)愈多，鐵芯愈飽和，/叩增加愈快，曲線上翹愈烈。實(shí)際中制動(dòng)安匝/心W不能選擇太大，

否則，內(nèi)部短路時(shí)的工作安匝不能可靠位于制動(dòng)曲線的上方而使繼電器拒動(dòng)。從原點(diǎn)作制動(dòng)

特性曲線的切線，與橫軸夾角為a,其斜率稱為制動(dòng)系數(shù)，用右表示，則

Krcs=fgQ=/op//rcs

為防止繼電器在外部短路時(shí)誤動(dòng)作，所采用的制動(dòng)系數(shù)KRS應(yīng)使不平衡電流/unb.mx不超

過(guò)制動(dòng)情況卜一的動(dòng)作電流/op，即4>p二Kres4es>/iinb.max，引入可界系數(shù)Krel后，KresIgs二KrelAiMnax。

最大制動(dòng)系數(shù)為

KreM.=Kti'\lunb.nwx//res

17

為保證內(nèi)部短路時(shí)繼甩器可靠動(dòng)作，Kg取值不能太大，一般取K9=0.5?0.6。

2.繼電器工作特性分析

變壓器外部短路時(shí)，流過(guò)差動(dòng)繼電器的不平衡電流心b隨著短路電流人的變化，其曲線

1如圖7-22所示。若差動(dòng)繼電器沒(méi)有制動(dòng)特性，則其動(dòng)作電流應(yīng)按躲過(guò)外部短路時(shí)流過(guò)繼

電器的最大不平衡電流整定，即/叩二KM1mb.a、。如圖7-22通過(guò)a點(diǎn)的水平直線2所示，且

降數(shù)值較大。因此，對(duì)于短路電流較小的內(nèi)部故障，靈敏度往往不能滿足要求。若差動(dòng)繼

電器具有制動(dòng)特性，從圖7-21制動(dòng)特性曲線簇中選一條經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的曲線，并且位于直線I

的上方，如圖7-22中曲線3。可見(jiàn)，在任何值的外部短路電流的制動(dòng)作用下，差動(dòng)繼電器

的實(shí)際動(dòng)作電流均大于相應(yīng)的不平衡電流，繼電器不會(huì)誤動(dòng)作。

變壓器內(nèi)部短路時(shí)，M中短路電流大，中的/心相對(duì)較小，/叩相應(yīng)降低，有效地提

高了保護(hù)的靈敏度，參照?qǐng)D7-22具體分析如下。

1）、單側(cè)電源供電的變壓器

當(dāng)制動(dòng)繞組Mes裝設(shè)在變壓器無(wú)電源側(cè)，內(nèi)部短路時(shí)，短路電流不通過(guò)制動(dòng)繞組，不會(huì)

產(chǎn)生制動(dòng)作用。因此，動(dòng)作電流僅為6.0。差動(dòng)繞組乂中流過(guò)電源側(cè)供給的短路電流，差

動(dòng)保護(hù)能靈敏地動(dòng)作。

當(dāng)制動(dòng)繞組N心裝設(shè)在電源側(cè)，則有相同的電流通過(guò)N和Ng即/d=/心，如圖7-22

直線4所示，它與制動(dòng)曲線3相交于c點(diǎn)，c點(diǎn)的動(dòng)作電流值為/°p.c，在c點(diǎn)以上為動(dòng)作區(qū)。

顯而易見(jiàn)，盡管N心的這種裝設(shè)方式對(duì)保護(hù)不利，但它與無(wú)制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)相比，靈敏

度仍然提高了很多。

2）、雙側(cè)電源供電的變壓器

雙側(cè)電源供電的變壓器內(nèi)部短路時(shí)，流過(guò)Nd的是兩側(cè)短路電流之和；而流過(guò)的只是

一側(cè)的短路電流。設(shè)兩側(cè)的短路電流相同，則有人=2%，如圖7-22中直線5。它與制動(dòng)特

性曲線3相交于6點(diǎn)。8點(diǎn)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作Lp.b低于c點(diǎn)的屋。顯然，繼電器動(dòng)作的靈敏度更

高。

制動(dòng)繞組接入變壓器的哪一側(cè)應(yīng)視具體情況而定。原則上應(yīng)滿足：外部短路時(shí)制動(dòng)作用

最大，保護(hù)可靠不誤動(dòng)作；內(nèi)部短路時(shí)制動(dòng)作用最小，保護(hù)動(dòng)作有較高的靈敏度。

對(duì)于多側(cè)電源、多分支或多繞組變壓器，其差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流值的整定，必須躲過(guò)無(wú)制

動(dòng)側(cè)外部短路時(shí)的最大不平衡電流。因此，保護(hù)動(dòng)作的靈敏度有可能不滿足要求，可以采用

多側(cè)制動(dòng)的BCH-4型差動(dòng)保護(hù)。具體分析可參閱有關(guān)資料。

3.BCH-1型差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算

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（1）計(jì)算變壓器各側(cè)一次額定電流，選用電流互感器，確定二次回路額定電流/N方法

與BCH-2型相同。二次額定電流大的一側(cè)直接接差動(dòng)繞組，其它側(cè)接平衡繞組。

（2）、無(wú)制動(dòng)情況下一次動(dòng)作電流的整定

因型躲勵(lì)磁涌流的能力較差，可靠系數(shù)略大，取Kre尸對(duì)于中、小容量

變壓器采用K⑹=1.4~1.5,大容后變壓器采用其余要求與BCH-2型相同。

（3）差動(dòng)及平衡繞組的確定。與BCH-2型相同。

（4）計(jì)算實(shí)用質(zhì)數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不同產(chǎn)生的相對(duì)誤差與BCH-2型相同。

（5）制動(dòng)繞組接法的確定

制動(dòng)繞組一般的接入方式是：

a）對(duì)于單側(cè)電源供電的雙繞組變壓器，制動(dòng)繞組接于無(wú)電源側(cè)。內(nèi)部短路時(shí)保擰無(wú)制

動(dòng)、靈敏度高。

b）對(duì)于雙側(cè)電源供電的雙繞組變壓器，制動(dòng)繞組接于?大電源側(cè)。內(nèi)部短路日僅出小電

源供電時(shí)，保護(hù)有較高的靈敏度；只有大電源供電時(shí)，可以提高保護(hù)躲過(guò)勵(lì)磁涌流的能力。

c）對(duì)于單側(cè)電源供電的三繞組變壓器，制動(dòng)繞組接于產(chǎn)生較大穿越性短路電流的一側(cè)。

保證外部最大短路時(shí)有制動(dòng)作用。如變壓器勵(lì)磁涌流較大，也可接到電源側(cè)來(lái)躲過(guò)其影響，

可通過(guò)分析、比較確定。

c）對(duì)于雙側(cè)電源供電的三繞組變壓器，制動(dòng)繞組接于無(wú)電源側(cè)?？梢蕴岣弑Ｗo(hù)動(dòng)作的

靈敏度“

f）對(duì)于三側(cè)電源供電的三繞組變壓器，制動(dòng)繞組接于流過(guò)穿越短路電流最大的一側(cè)。

保證其它側(cè)流過(guò)最大外部短路電流時(shí)均有制動(dòng)作用。

g）對(duì)于由兩個(gè)斷路器與系統(tǒng)相連的變壓器，制動(dòng)繞組接于流過(guò)較大穿越短路電流的分

支回路中。

h）差動(dòng)保護(hù)所接的電流互感器超過(guò)三組且為多電源時(shí)，有時(shí)可將兩組互感器并聯(lián)后接

制動(dòng)繞組，以達(dá)到在幾種不平衡電流較大的外部短路時(shí)均有制動(dòng)作用。

在可能有幾種接線方式的情況下,應(yīng)通過(guò)計(jì)算分析選擇能使保護(hù)動(dòng)作靈敏度最好的方式。

（6）制動(dòng)系數(shù)的確定

為防止保護(hù)在外部短路時(shí)誤動(dòng)作，應(yīng)采用可能最大的制動(dòng)系數(shù)，按下式計(jì)算

Krcs=/w〃rcs=Krcl(/un.nuxmax

Krcl(KfzqKJIk.max+^UQ/k(a)max+^UB，k(B)max+△力A;Imax+Afll/kllmax)/Ires(7-44)

式中K⑹一可靠系數(shù)，取1.3

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/w—繼電器工作繞組電流；

/心一所計(jì)算的外部短路時(shí)流過(guò)接制動(dòng)繞組側(cè)電流互感器的周期分量電流，當(dāng)制動(dòng)繞

組側(cè)有電源、且不是故障惻時(shí)，制動(dòng)繞組側(cè)取最小運(yùn)行方式，其它側(cè)取最大運(yùn)行方式。

其它各符號(hào)含義與BCH-2型相同。

(7)、制動(dòng)繞組匝數(shù)的確定

繼電器的制動(dòng)特性由于運(yùn)行方式的不同有一定的變化范圍，如圖7-23所示的曲線I為

最低的制動(dòng)特性曲線，曲線2為

最高的制動(dòng)特性曲線。按最不利

的曲線1選擇制動(dòng)繞組匝數(shù)。通

過(guò)原點(diǎn)作曲線1的切線，其斜率

為

n=ANW/AN0k/g()//oP

N?(7-45)

計(jì)及Ke/、、,〃心則有

n=Krcs(M+Nbai)Ng(7-46)

制動(dòng)繞組匝數(shù)計(jì)算為

Mes=Kre$Nw/n=T^res(Nd+Nha1)/n

(747)

式中M一接制動(dòng)繞組側(cè)工作繞組實(shí)用匝數(shù)；

〃一最小標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)特性曲線經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的切線斜率，一般〃-0.9。如選擇了繼電器實(shí)有

制動(dòng)曲線，則應(yīng)依此計(jì)算〃。當(dāng)“V0.9時(shí)，取

取與計(jì)算值接近而較大的匝數(shù)作為整定而數(shù)NKSO

對(duì)于單側(cè)電源供電的雙繞組變壓器，制動(dòng)繞組接于無(wú)電源側(cè)，內(nèi)部短路時(shí)無(wú)制動(dòng)作用，

不影響保護(hù)動(dòng)作的靈敏度，因此制動(dòng)繞組八小可任意選定，一般可取最大繞組匝數(shù)14匝。

(8)、最小靈敏系數(shù)計(jì)算

保護(hù)靈敏度計(jì)算為

K/AN、、JAN°p(7-48)

式中AN—保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，繼電器的工作安匝；

AMp—由制動(dòng)曲線查出的，當(dāng)有制動(dòng)安匝AA3時(shí)繼電器的動(dòng)作安匝。

繼電器的，作安匝計(jì)算為

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AN“=/w[Nw【+/wiiNwu+/wiiiMviii（7-49）

式中/wi、/wn、人川一分別為計(jì)算方式下變壓器內(nèi)部短路時(shí)，流過(guò)各側(cè)繼電器的工作繞組

中的電流，

N、、r、Nw“、Mv川一繼電器相應(yīng)各側(cè)的工作繞組匝數(shù)。

也可近似計(jì)算為

ANW=IM（7-50）

/w=Kc（＞n/k*min/〃TA（7-51）

式中小一繼電器基本側(cè)工作電流；

Kc°n一保護(hù)接線系數(shù)，電流互感器按△接線時(shí)為VJ，按Y接線時(shí)為1；

/d'min一變壓器內(nèi)部短路時(shí)，總的最小短路電流有效值（已歸算至基本側(cè)）。

制動(dòng)安而應(yīng)包括流過(guò)制動(dòng)線圈的二次負(fù)荷電流和二次短路電流所產(chǎn)生的總制動(dòng)安匝，即

A&s=/2,LMes+/2dMes（7-52）

按以上計(jì)算出的ANw和AN9,可在繼點(diǎn)器制動(dòng)特性曲線上求得繼電器的動(dòng)作安匝。如

圖7-23所示，由人Nw和人Mes值，找出相應(yīng)的K點(diǎn)，再去/2.W心=4VL得出H點(diǎn)，連接KH

直線，與最大制動(dòng)特性曲線2相交于尸點(diǎn)，P點(diǎn)的縱坐標(biāo)即是繼電器的動(dòng)作安匝ANOP。靈

敏系數(shù)為ZKQ/PJ。規(guī)程要求差動(dòng)保護(hù)最小靈敏系數(shù)為2。

（9）、制動(dòng)安匝超過(guò)150時(shí)的校驗(yàn)

如圖7-23所示，若算出的制動(dòng)安匝通過(guò)150,可能出現(xiàn)以下情況，即上述靈敏度雖可

滿足要求，但計(jì)算所得之工作點(diǎn)K很接近曲線2。考慮到計(jì)算的誤差及實(shí)