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1、变压器的差动保护变压器的差动保护1 1 变压器差动保护的特点 两侧电流互感器TAI和TA2之间的区域为差动保护的保护范围，保护动作于断开两侧断路器QFI、QF2。QF1QF2TA1TA2K1KD 励磁涌流具有如下特点： (1)其值在初始很大，可达额定电流的5一10倍。 (2)含有大量非周期分量和高次谐波分量，且随时间衰减。 在起始瞬间，励磁涌流衰减的速度很快，对于一般的中小型变压器，经0.51秒后，其值不超过额定电流的0.250.5倍，大型变压器励磁涌流的衰减速度较慢，衰减到上述值要23s，即变压器的容量越大，衰减越慢，完全衰减需要十几秒时间（3）其波形有间断角， 减小励磁涌流影响的措施 在变
2、压器差动保护中，如不采取有效措施消除励磁涌流的影响，必将导致保护的误动，根据励磁涌流的特点，可采取下列措施。（1）利用延时动作或提高保护动作值来躲过励磁涌流，但前者失去速动的优点，后者降低了保护动作的灵敏度。（2）利用励磁涌流中的非周期分量，采用具有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护。（3）利用励磁涌流中波形间断的特点，采用能有鉴别间断角的差动继电器构成差动保护。（4）采用二次谐波制动的差动继电器。（二）变压器两侧接线组别不同引起的不平 衡电流及消除措施 电力系统中常用的Y，dll接线的变压器，由于三角形侧的线电流比星形侧的同一相线电流相位超前300，因此如果两侧电流互感器都按通常接线方式接
3、成星形，则即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等，在差动保护回路中也会出现不平衡电流 为了消除此不平衡电流，可采用相位补偿法。即将变压器星形侧的电流互感器的二次侧接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形，从而将电流互感器二次测的电流相位校正过来。电力变压器在运行时，由于联接组别和变比不同，各侧电流大小及相位也不同。需通过数学方法对TA联接和变比进行补偿。消除电流大小和相位差异。变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装置采用 Y- 变换调整差流平衡。（三）电流互感器的实际变比与
4、计算变比不 等引起的不平衡电流及减小影响的措施利用差动继电器中平衡线圈消除不平衡 电流影响原理图I2YI2(四）两侧互感器型号不同产生的不平衡电流及采取 的措施 此不平衡电流是由两侧互感器的相对误差引起的，型号相同的相对误差较小，型号不同则相 对误差就会较大。 此不平衡电流应在保护的整定计算中予以考虑，既适当增加保护的动作电流。计算时引入同型系数Kss .若同型Kss取0。5，若不同型Kss取1。（五）变压器调压分接头改变产生的不平衡电流及解决的方法 带负荷调压的变压器在运行中常常需要改变分接头来调电压，这样就 改变了变压器的变比原已调整平衡的差动保护；又会出现新的不平衡电流。 此不平衡电流采
5、用提高动作电流来解决。 运行实践及统计表明，在变压器纵差保护不正确动作的类型中，运行实践及统计表明，在变压器纵差保护不正确动作的类型中，因整定值不妥及因整定值不妥及TATA二次回路不良所占的比率很大。因此，为提高保二次回路不良所占的比率很大。因此，为提高保护的可靠性，除了必须保证保护装置高质量之外，还必须对其各元护的可靠性，除了必须保证保护装置高质量之外，还必须对其各元件整定值进行合理的整定及确保其二次回路的正确性、良好性。件整定值进行合理的整定及确保其二次回路的正确性、良好性。1多发生的不正确动作类型多发生的不正确动作类型 统计表明，经常发生的差动保统计表明，经常发生的差动保护不正确动作的类
6、型有：正常运行护不正确动作的类型有：正常运行时（系统无故障及无冲击）的误动，时（系统无故障及无冲击）的误动，区外故障时误动、系统短路故障被区外故障时误动、系统短路故障被切除时误动。切除时误动。2 2不正确动作原因分析不正确动作原因分析（1 1）变压器正常运行时差动保护误动）变压器正常运行时差动保护误动 分析及统计表明，正常运行时差动保护误动的主要原因有：分析及统计表明，正常运行时差动保护误动的主要原因有：（A A）由于）由于TATA二次回路中接线端子螺丝松动，而使回路连线接触不良二次回路中接线端子螺丝松动，而使回路连线接触不良或短时开路；或短时开路；（B B）TATA二次回路中一相接触不良，在
7、接触不良点产生电弧进而造成二次回路中一相接触不良，在接触不良点产生电弧进而造成单相接地或两相之间短路（指单相接地或两相之间短路（指TATA二次回路短路）；二次回路短路）；（C C）TATA二次电缆芯线（相线）外层绝缘破坏或损伤，在运行中由于二次电缆芯线（相线）外层绝缘破坏或损伤，在运行中由于振动等原因造成接地短路；振动等原因造成接地短路；（D D）差动）差动TATA二次回路多点接地，其中一个接地点在保护装置盘上，二次回路多点接地，其中一个接地点在保护装置盘上，其他接地点在变电站端子箱内，两个接地点之间的地电位相差太大，其他接地点在变电站端子箱内，两个接地点之间的地电位相差太大，或由于试验等原因
8、，在差动元件中产生差流使其误动。在雷雨天易或由于试验等原因，在差动元件中产生差流使其误动。在雷雨天易发生。发生。（2 2）区外故障切除时的误动）区外故障切除时的误动 区外故障被切除时，流过变压器的电流突然减小区外故障被切除时，流过变压器的电流突然减小到额定负荷电流之下。在此暂态过程中，由于电流中到额定负荷电流之下。在此暂态过程中，由于电流中自由分量的存在，使两侧差动自由分量的存在，使两侧差动TATA二次电流之间的相位二次电流之间的相位短时（短时（4060ms4060ms）发生了变化，在差动元件中产生差流。）发生了变化，在差动元件中产生差流。两侧差动两侧差动TATA的暂态特性相差越大，差流值越大
9、，持续的暂态特性相差越大，差流值越大，持续的时间就越长。又由于流过变压器的电流较小，差动的时间就越长。又由于流过变压器的电流较小，差动元件的制动电流较小；当差动元件拐点电流整定得过元件的制动电流较小；当差动元件拐点电流整定得过大时，差动元件处于无制动状态。此时，若初始动作大时，差动元件处于无制动状态。此时，若初始动作电流定值偏小，保护容易误动。电流定值偏小，保护容易误动。（3 3）区外故障时的误动）区外故障时的误动 区外故障差动保护误动的情况有两种，一种是近区区外故障差动保护误动的情况有两种，一种是近区故障（故障点距变压器近）而故障电流很大；另一种是故障（故障点距变压器近）而故障电流很大；另一
10、种是远区故障而故障电流很小（比变压器额定电流大不多）。远区故障而故障电流很小（比变压器额定电流大不多）。 前一种故障时保护误动的原因，多因一侧的前一种故障时保护误动的原因，多因一侧的TATA饱和，饱和，在差动元件中产生的差流特别大；后一种故障时保护误在差动元件中产生的差流特别大；后一种故障时保护误动的原因，多是两侧差动动的原因，多是两侧差动TATA暂态特性相差大及差动元件暂态特性相差大及差动元件定值整定有误（拐点电流过大、启动电流过小等）所致。定值整定有误（拐点电流过大、启动电流过小等）所致。 为提高纵差保护的动作可靠性，应作好以下工作：为提高纵差保护的动作可靠性，应作好以下工作：（1 1）严
11、防）严防TATA二次回路接触不良或开路二次回路接触不良或开路 在保护装置安装调试之后，或变压器大修后投运之前，在保护装置安装调试之后，或变压器大修后投运之前，应仔细检查应仔细检查TATA二次回路，拧紧二次回路中各接线端子的二次回路，拧紧二次回路中各接线端子的螺丝，且螺丝上应有弹簧垫或防震片。螺丝，且螺丝上应有弹簧垫或防震片。（2 2）严格执行反措要求）严格执行反措要求 所有差动所有差动TATA二次回路只能有一个公共接地点；且该接二次回路只能有一个公共接地点；且该接地点应在保护盘上。地点应在保护盘上。（3 3）确保差动）确保差动TATA二次电缆各芯线之间及各芯线对地的二次电缆各芯线之间及各芯线对
12、地的绝缘绝缘 应结合主设备检修，定期检查差动应结合主设备检修，定期检查差动TATA二次电缆各芯二次电缆各芯线对地及各芯线之间的绝缘；用线对地及各芯线之间的绝缘；用1000V1000V摇表测量时，各摇表测量时，各绝缘电阻应不小于绝缘电阻应不小于5M5M。 另外，在配线过程中，不要损坏电缆芯线外层的绝另外，在配线过程中，不要损坏电缆芯线外层的绝缘，接端子线的裸体外露部分尽量要短，以免因振动缘，接端子线的裸体外露部分尽量要短，以免因振动等原因而造成接地或相间短路。等原因而造成接地或相间短路。（4 4）纵差保护用）纵差保护用TATA的选择的选择 在选择变压器纵差保护在选择变压器纵差保护TATA时，一定
13、要保证各组时，一定要保证各组TATA的的容量及精度等级。优先采用暂态特性好的容量及精度等级。优先采用暂态特性好的TPTP级级TATA。 另外，选择二次电缆时，差动另外，选择二次电缆时，差动TATA二次回路电缆芯线二次回路电缆芯线的截面应够。对于长电缆，其芯线截面应不小于的截面应够。对于长电缆，其芯线截面应不小于4mm4mm2 2（铜线）。（铜线）。 保护装置内部辅助保护装置内部辅助TATA的特性应好，还可由软件设置的特性应好，还可由软件设置抗抗TATA饱和陷井。饱和陷井。（5 5）合理的整定值）合理的整定值 在对变压器纵差保护各元件的定值进行整定时，应在对变压器纵差保护各元件的定值进行整定时，应根据变压器的容量、结构、在系统中的位置及系统的根据变压器的容量、结构、在系统中的位置及系统的特点，合理而灵活地选择定值，以确保保护的动作灵特点，合理而灵活地选择定值，以确保保护的动作灵敏度及可靠性。敏度及可靠性。 运行实践表明：过份追求差动保护的动作灵敏度及运行实践表明：过份追求差动保护的动作灵敏度及动作的快速性，是误区的一种。动作的快速性，是误区的一种。 作业1、变压器纵差动保护的保护范围。2、变压器纵差动保护的特殊问题及采取的措施。
