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實現變壓器縱差保護的技術難點

來源:美端電氣 ??發布時間:2019-04-19 12:57

實現發電機、電動機及母線的縱差保護比較容易。這是因為這些主設備(shèbèi)在正常工況下或外部故障時其流進電流等于流出電流,能滿足的條件。而變壓器(Transformer)卻不同。變壓器在正常運行(Windows)、外部故障、變壓器空投及外部故障切除后的暫態過程中,其流入電流與流出電流相差較大或很大。接地線(別稱:避雷線)成組直流電阻測試儀是用于考核接地線線鼻和匯流夾與多股銅(化學式Cu)質軟導線之間的接觸是否良好。也可考核多股銅質軟導線的截面積是否符合要求。為此,要實現變壓器的縱差保護,需要解決幾個技術難點。      一:變壓器兩側電流的大小及相位不同變壓器正常運行時,若不計傳輸損耗,則流入功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)應等于流出功率。但由于兩側的電壓不同,其兩側的電流不會相同。超高壓、大容量變壓器的接線方式,均采用YN,d方式。因此,流入變壓器電流與流出變壓器電流的相位不可能相同。當接線組別為YN,d11(或YN,d1)時,變壓器兩側電流的相位相差300。流入變壓器的電流大小和相位與流出電流大小和相位不同,則就不可能等于零或很小。      二:穩態不平衡電流大與發電機、電動機及母線的縱差保護相比,即使不考慮(consider)正常運行時某種工況下變壓器兩側電流大小與相位的不同,變壓器縱差保護兩側的不平衡電流也大。其原因是:     

 ?。?)變壓(氣壓變量)器(Transformer)有激磁電流變壓器鐵芯中的主磁通是由激磁電流產生的,而激磁電流只流過電源側,在實現的縱差保護中將產生不平衡電流。全自動變比測試儀是以單片機為核心進行測量計算和自動控制,全中文菜單操作界面,具有顯示直觀、穩定性好、精度高、測量范圍寬且現場不需三相電源等優點的新一代智能化變比測試儀器。激磁電流的大小和波形,受磁路飽和的影響,并由變壓器鐵芯材料及鐵芯的幾何尺寸決定,一般為變壓器額定電流的3%~8%。大型變壓器的激磁電流相對較小。     
 ?。?)變壓器(Transformer)帶負荷調壓為滿足電力系統(system)及用戶對電壓(voltage)質量的要求,在運行(Windows)中,根據系統的運行方式及負荷工況,要不斷改變變壓器的分接頭。變壓器分接頭的改變,相當于變壓器兩側之間的變比發生了變化,將使兩側之間電流的差值發生了變化,從而增大了其縱差保護中的不平衡電流。根據運行實際情況(Condition),變壓器帶負荷調壓范圍一般為±5%。因此,由于帶負荷調壓,在縱差保護產生的不平衡電流可達5%的變壓器額定電流。    
 ?。?)兩側差動TA的變比與計算(calculate )變比不同變壓(氣壓變量)器兩側差動TA的名牌變比,與實際計算值不同,將在縱差保護產生不平衡電流。變比測試儀采用現代電子技術,研制出了新一代全自動變比測試儀,它具有體積小,重量輕,精度高,穩定性好等優點。另外,兩側TA的型號及變比不一,也將使差動保護中的不平衡電流增大。由于兩側TA變比誤差在差動保護中產生的不平衡電流可取6%變壓器(Transformer)額定電流。        三:暫態不平衡電流大       (1)兩側差動TA型號、變比及二次負載不同與發電機縱差保護不同,變壓器兩側差動TA的變比不同、型號不同;由各側TA端子箱引至保護盤TA二次電纜(Cable)的長度相差很大,即各側差動TA的二次負載相差較大。差動TA型號及變比不同,其暫態特性(characteristic])就不同;差動TA二次負載不同,二次回路的暫態過程(process)就不同。這樣,在外部故障或外部故障切除后的暫態過程中,由于兩側電流中的自由分量相差很大,可能(maybe)使兩側差動TA二次電流之間的相位發生變化,從而可能在縱差保護中產生很大的不平衡電流。     
 ?。?)空投變壓(氣壓變量)器的勵磁涌流空投變壓器時產生的勵磁涌流的大小,與變壓器結構有關,與合閘(zhá)前變壓器鐵芯中剩磁的大小及方向有關,與合閘角有關;此外,尚與變壓器的容量、距大電源的距離(即變壓器與電源之間的聯系阻抗)有關。多次測量(cè liáng)表明:空投變壓器時的勵磁涌流通常為其額定電流的2~6倍,大可達8倍以上。由于勵磁涌流只由充電側流入變壓器,對變壓器縱差保護而言是一很大的不平衡電流。    
 ?。?)變壓(氣壓變量)器過激磁在運行中,由于電源電壓(voltage)的升高或頻率(frequency)的降低,可能使變壓器過激磁。變壓器過激磁后,其勵磁電流(Electron flow)大大增加。使變壓器縱差保護中的不平衡電流大大增加。    
 ?。?)大電流(Electron flow)系統側接地故障時變壓器(Transformer)的零序電流當變壓器高壓側(大電流系統側)發生接地故障時,流入變壓器的零序電流因低壓側為小電流系統而不流出變壓器。變壓器繞組變形測試儀主要是通過檢測變壓器各個繞組的幅頻響應特性,并對檢測結果進行縱向或橫向比較,根據幅頻響應特性的變化程度,判斷變壓器可能發生的繞組變形。 因此,對于變壓器縱差保護而言,上述零序電流為一很大的不平衡電流。
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