变压器差动维护的不平衡电流发作要素和防备方法

 1、前语
  变压器差动维护是依照循环电流原理构成的。双绕组变压器,在其两头装设电流互感器。当两头电流互感器的同极性在同一方向,则将两头电流互感器纷歧样极性的二次端子相联接(假定同极性端子均置于挨近母线一侧,二次侧为同极相连),差动继电器的作业线圈并联在电流互感器的二次端子上。在正常作业或外部缺点时,两头的二次电流巨细持平,方向相反,在继电器中电流等于零,因而差动维护不动作。可是,由于变压器实习作业中致使的各种不平衡电流,使得差动继电器的动作电流增大,然后下降了维护的活络度。

  2、发作的要素
  不平衡电流的发作有稳态和暂态二方面。稳态不平衡电流发作的要素:(1)变压器凹凸压侧绕组接线方法纷歧样;(2)变压器各侧电流互感器的类型和变比纷歧样;(3)带负荷调分接头致使变压器变比的改动。暂态不平衡电流首要是由于变压器空载投入电源或外部缺点切除,电压康复时发作的励磁涌流。

  3、影响和防备方法
  下面就以上几种变压器差动维护的不平衡电流发作要素和防备方法进行论说。
  3.1变压器凹凸压侧绕组接线方法纷歧样的影响和防备方法:
  3.1.1变压器接线组别对差动维护的影响 电工之家
  关于Y,y0接线的变压器,由于一、二次绕组对应相的电压同相位,故一、二次两头对应相的相位简直彻底一样。而常用的Y,d11接线的变压器,由于三角形侧的线电压,在相位上相差30°,故其相应相的电流相位联络也相差30°,即三角形侧电流比星形侧的同一相电流,在相位上超前30°,因而即便变压器两头电流互感器二次电流的数值持平,在差动维护回路中也会呈现不平衡电流。
  3.1.2变压器接线组别影响的防备方法
  为了消除由于变压器Y,d11接线而致使的不平衡电流的影响,可选用相位赔偿法,行将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形,而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形,然后把电流互感器二次电流的相位校对过来。相位赔偿后,为了使每相两差动臂的电流数值近似持平,在挑选电流互感器的变比nTA时,应思考电流互感器的接线系数KC后,即差动臂的电流为KCI1/nTA。其间,I1为一次电流,电流互感器按星形接线时则KC=1,按三角形接线时KC=√3,如电流互感器的二次电流为5A时,则两头电流互感器的变比按以下两式挑选。电工之家
  变压器星形侧的电流互感器变比为:
  nTA(Y)=√3In(Y)/5
  变压器三角形侧的电流互感器变比为:
  nTA(△)=In(△)/5
  式中In(Y)变压器绕组接成星形侧的额外电流;
  In(△)变压器绕组接成三角形侧的额外电流。
  实习上挑选电流互感器时,是依据电流互感器定型商品变比断定一个挨近并稍大于核算值的规范变比(下表所列为我厂一台15MVA38.5kV/6.3kV主变的核算)。
  3.2变压器各侧电流互感器类型和变比的影响和防备方法
  变压器两头额外电压纷歧样,装设在两头的电流互感器类型就纷歧样,致使他们的饱满特性和励磁电流(归算到同一侧)也纷歧样。因而在外部短路时将致使较大的不平衡电流,对此只需选用恰当增大维护动作电流的方法予以思考。由于电流互感器都是规范化的定型商品,所以实习选用的变比,通常均与核算变比不彻底一同,并且各变压器的变比也不或许彻底一样,因而在差动维护回路又会致使不平衡电流。这种由于变比挑选不彻底适宜而致使的不平衡电流,可运用磁平衡原理在差动继电器中设置平衡线圈加以消除,通常平衡线圈接于维护臂电流小的一侧,由于平衡线圈和差动线圈一同绕在继电器的基地磁柱上,恰当挑选平衡线圈的匝数,使它发作的磁势与差流在差动线圈中发作的磁势相抵消,这么,在二次绕阻就不会感应电势了,其差动继电器的施行元件也就无电流。但接线时要留神极性,应使小电流侧在平衡线圈与差流在差动线圈发作的磁势相反。

 3.3带负荷调压在作业中改动分接头的影响和防备方法
  电力体系中,通常运用调度变压器分接头的方法来坚持必定的电压水平(由于分接头的改动,使变压器的变比也跟着改动)。但差动维护中电流互感器变比的挑选,差动继电器平衡线圈的断定,都只能依据必定的变压器变比核算和调整,使差动回路到达平衡。当变压器分接头改动时,就损坏了平衡,并呈现了新的不平衡电流,这一不平衡电流与一次电流成正比,其数值为
  Ibp=±△UID.max/nTA
  式中±△U——调压分接头有关于额外抽头方位的最大改动计划
  ID.max——通过调压侧的最大外部缺点电流。
  为了避免不平衡电流的影响,在整定维护的动作电流时应给予相应的思考,即跋涉维护的动作整定值。
  3.4变压器励磁涌流的影响和防备方法电工之家
  3.4.1变压器的励磁涌流对差动维护的影响
  变压器的高、低压侧是通过电磁联络的,故仅在电源的一侧存在励磁电流,它通过电流互感器构成差回路中不平衡电流的一有些。在正常作业状况下,其值很小,通常不逾越变压器额外电流的3%~5%。当外部短路缺点时,由于电源侧母线电压下降,励磁电流更小,因而这些状况下的不平衡电流对差动维护的影响通常能够不用思考。在变压器空载投入电源或外部缺点切除后电压康复进程中,由于变压器铁芯中的磁通急剧增大,使铁芯顷刻间饱满,这时呈现数值很大的冲击励磁电流(可达5~十倍的额外电流),通常称为励磁涌流。励磁涌流的波形如下图:
  由图可知,励磁涌流IE中富含许多的非周期重量与高次谐波,因而励磁涌流已不是正弦波,而是尖顶波,且在开端顷刻间彻底偏于时刻轴的一侧。励磁涌流的巨细和衰减速度,与合闸顷刻间外加电压的相位,铁芯中剩磁的巨细和方向、电源容量、变压器的容量及铁芯资料等要素有关。关于单相的双绕阻变压器,在其它条件一样的状况下,当电压瞬时值为零时合闸,励磁电流最大;假定在电压瞬时值最大时合闸,则不会呈现励磁涌流,而只需正常的励磁电流。关于三相变压器,不管任何顷刻间合闸,最稀有两相会呈现纷歧样程度的励磁涌流。在开端顷刻间,励磁涌流衰减的速度很快,关于通常的中小型变压器,经0.5~1S后其值不逾越额外流的0.25~0.5倍;大型电力变压器励磁涌流的衰减速度较慢,衰减到上述值时约2~3S。这即是说,变压器容量越大衰减越慢,彻底衰减要通过几十秒的时刻。依据实验和理论剖析效果得知,励磁涌流中富含许多的高次谐波重量,其间二次谐波重量所占份额最大,约为60%以上。四次以上谐波重量很小,在开端几个周期内,励磁涌流的波形是接连的(即两个波形之间有一接连角),每个周期内有120。~180。的接连角,最小也不低于80。~十0。[见左下图(b)]。别的,励磁涌流关于额外电流幅值的倍数,与变压器容量有关,容量越大,变压器的涌流倍数也越小。

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