文档介绍：四川能投集团公司继电保护技术培训
电力工程系冯黎兵
——变压器保护整定计算
一、差动保护的基本原理回顾
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差动保护整定计算
纵联差动保护是通过比较被保护对象纵向两侧电流的大小和相位的原理实现的。
正常运行及外部故障时:
保护范围内故障时:
保护的特征:
1、对故障有极高的灵敏度;
2、保护范围为“构成差动保护的两侧电流互感器之间的
所有元件”,可以灵活运用,但需将被保护对象纵向
两侧的TA二次侧连接成闭合环流回路;
3、保护投资较大。
保护的应用:
发电机、变压器等贵重设备的主保护;短线路;110KV及以上电压等级的重要联络线路(光纤差动)。
经常出错的地方
二、形成差动保护不平衡电流的主要因素
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差动保护整定计算
影响差动保护灵敏性的主要因素是“流入装置的不平衡电流”
电流互感器计算变比与实际变比不一致
理想的TA变比公式:
实际情况:
为了便于组织生产,国家规定了TA的标准变比系列值,实际采用的TA变比可能与该计算值不等,从而造成二次侧电流相减结果不等于零,从而形成不平衡电流。
两侧电流互感器型号不同
TA二次侧的误差将导致两侧电流二次值大小不等,从而形成不平衡电流。
二、形成差动保护不平衡电流的主要因素
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差动保护整定计算
变压器调压分接头位置改变
当调压分接头位置改变时,变压器的变比也改变,从而两侧TA二次侧电流的大小也改变。这对已经配置好的纵差保护来讲,就会形成不平衡电流。
变压器接线组别
电力系统主变一般采用Y/D—11。该接线组别的含义是:D侧电压、电流相量超前Y侧30°,因此TA二次侧电流相量差并不为零,形成不平衡电流。
变压器励磁涌流的影响
所谓励磁涌流,就是变压器空载合闸时的暂态励磁电流。
由于变压器的励磁电流只流经它的电源侧,故造成变压器两侧电流不平衡,从而在差动回路内产生不平衡电流。
特点:含有大量二次谐波分量和非周期分量。
三、几种差动保护方案的比较
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差动保护整定计算
变压器差动保护
线路(发电机)差动保护
1、需考虑相位补偿方案
2、需考虑励磁涌流的影响
3、需考虑分接头调整的影响
仅需考虑CT变比和误差的影响
差动继电器构成的差动保护
微机型差动保护
1、整定及调试繁琐
2、维护工作量大
3、接线复杂;动作误差大
仅需引入两侧电流,全部交由计算机运算判断,数字整定,动作精确,维护量极小。
四、变压器差动保护的整定计算
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差动保护整定计算
差动速断保护动作逻辑
整定原则
保护动作后瞬时跳开各侧断路器并发信号
四、变压器差动保护的整定计算
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差动保护整定计算
微机内电流计算公式如下:
正常运行时: 与大小基本相等,相位相反。
制动电流IZd >> 差动电流Icd
外部故障时: 与数值大小不等,但相位相反。
制动电流IZd > 差动电流Icd
内部故障时: 与数值大小不等,相位相同。
制动电流IZd ≈差动电流Icd
两折线比率差动保护基本原理
原理示意图
四、变压器差动保护的整定计算
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差动保护整定计算
两折线比率差动保护动作方程
任一相动作方程如下:
当IZd<Ig时: Icd > Iqd
当IZd>Ig时: Icd > KZ(IZd-Ig)+Iqd
两折线比率差动特性曲线
俗称“拐点电流”
俗称“门槛电流”
门槛电流的作用:
躲开不平衡电流的影响
拐点电流的作用:
确保内部轻微故障时保护有足够
的灵敏度
四、变压器差动保护的整定计算
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差动保护整定计算
两折线比率差动保护整定值
三折线比率差动特性曲线
A ~,
三折线特性时取较小值。
第二拐点
B ~,
一般取 较为合理。
C 门槛电流Iqd=Kz×IN
确保制动系数不随制动电流而变化。
D 差动速断电流Isd取值范围一般为4~
10IN ,小容量变压器取较大值,反之
亦然。
确保能躲开励磁涌流影响,且内部严重故障时CT饱和前保护能动作。
确保外部严重故障时保护可靠闭锁。
若装置内部具备软件补偿功能,IN=5A;不然应根据CT变比据实计算。
注意:
四、变压器差动保护的整定计算
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差动保护整定计算
二次谐波制动的比率差动保护
利用变压器励磁涌流中含有大量二次谐波分