RCS978主变保护课件.ppt

变压器示意图 1变压器实际工作原理图 2变压器工作原理示意 变压器内部可能出现的故障 各侧绕组的匝间短路 中性点直接接地侧绕组的单相短路 内部引线和套管故障 各侧绕组相间短路 变压器差动保护的基本原理 变压器接线组别的影响及其补偿措施 变压器接线组别影响的常规补偿措施 Y，d11变压器差动保护接线图和相量图 Y-D变换的缺点 1.Y侧中某一相的励磁涌流的特征会蔓延到其他相中。 2.只能采用一相闭锁三相的方式。可能带来差动保护动作时间的离散性。 3.空投于变压器内部小故障可能会被误闭锁。或者至少延时跳闸。 变压器空载合闸示意 变压器差动保护需考虑的特殊问题 变压器励磁涌流的影响及防止措施 励磁涌流的出现机理 设外施电压按正弦规律变化，则 u1= U1sin(ωt+α)=R1i1+N1dΦ/dt 电阻 R1 i1较小,初始分析时可以略去。但 R1 的存在是瞬态过程衰减的重要因素。 不考虑电阻压降时 N1dΦ/dt= U1sin(ωt+α) dΦ=[ U1/N1]sin(ωt+α)dt Φ=[- U1/(ωN1)]cos(ωt+α)+C=-Φmcos(ωt+α)+C 设无剩磁 t=0，Φ=0，得 C=Φmcosα Φ=Φm[cosα-cos(ωt+α)] 励磁涌流的出现机理 励磁涌流的出现机理 ①若在初相角α=0时合闸，则 ??? Φ=Φm(1-cosωt) ωt=π时，Φ=2Φm，再考虑到剩磁，Φ=(2.2~2.3)Φm，导致磁路过饱和，相应的励磁电流急剧增大，达正常时空载电流的几百倍，额定电流的6-8倍。 ②若在初相角α = π／2时合闸，则 Φ=-Φmsinωt 变压器即进入稳态，是理想合闸时间。 励磁涌流的出现机理 ③电流的衰减 由于R1 的存在，电流脉冲将逐渐衰减。衰减的快慢由时间常L1/R1决定，一般在1s内，暂态电流就会大大衰减。小型变压器电阻较大，电抗较小，衰减较快，约几个周期可达稳态；大型变压器，电阻较小，电抗较大，衰减较慢，可能延续20s才达到稳态。 变压器励磁涌流的影响 我们称Φmcos(ωt+α)为稳态磁通，将非同期磁通Φmcosα和剩磁Φr合称为暂态磁通。当α=0°时，如图所示。 变压器励磁涌流的影响 变压器励磁涌流的影响 可以清楚看到，当电源电压Um一定时，稳态磁通幅值Φm就一定，因此暂态磁通愈大，总磁通Φ的最大值就愈大，相应的涌流就有更大的峰值，α=0°时有最大的暂态磁通，因此α=0也就是产生最大涌流峰值的条件(对单相变压器而言)。 对于三相变压器，由于三相相差120度，因此总是有涌流出现。 在各侧均有负荷电流时，励磁电流只是励磁支路中的分流；在空投时，励磁电流全部表现为差流，且数值非常大，需要采取一定措施躲过。 涌流对变压器差动保护的影响及已往解决措施 (1)利用励磁涌流中的非周期分量使继电器铁芯饱和，自动地提高保护的动作电流，如过去用速饱和铁芯的差动继电器。 (2)利用延时动作或提高保护动作值来躲过励磁涌流。但前者失去了速动的优点，后者降低了保护动作的灵敏度。 (3)用短路电流和励磁涌流波形的差别来躲过励磁涌流。 RCS-978励磁涌流识别方法 法一：采用三相差动电流中二次谐波、三次谐波的含量来识别励磁涌流，判别方程如下： 法二：利用波形识别的方法， 变压器差动保护需要解决的主要问题 电流相位补偿新方法 由△→Y相位补偿新方法：在软件中将△侧电流做一个反相序的两相电流之差。为求得零序电流的平衡，将Y侧电流减去零序电流。 △侧 Y侧 电流相位补偿新方法 采用△→Y相位补偿的新方法后，由于Y侧没有进行两相电流差的计算，变压器空载合闸时各相有涌流时其特征都很明显。有涌流时闭锁保护更加可靠。可以完成涌流判据的分相制动，在空投变压器于故障时，在不考虑零序电流有涌流的情况下（大量试验说明零序涌流远小于最大相涌流），故障相涌流很小，可以做到故障相快跳。试验表明，空投在故障变压器上保护动作时间小于40mS。 电流相位补偿新方法 采用不同的方法，也许在不同的条件下能提高保护的性能。 但有一点需要特别说明,所有采用励磁涌流波形特征的涌流闭锁原理几乎不可能实现变压器差动保护100%不误动的，在空投动作时,只要检查录波波形中没有故障存在，就可以继续投运。 差动试验注意事项 调整系数的说明 目的：为把变压器各侧调整到同一电压等级，且各侧TA变比相同的的基准上来进行差动保护的计算。实质上是将二次额定电流最大的一侧归算为1。其他侧的调整系数为最大侧电流与相应侧相除所得的倍数。 差动试验注意事项 根据装置的的调平衡方法，对于此变压器检验应如下接线： （1） 如果测试