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电力变压器广泛应用在电力系统的输电和配电环节,是电力系统的重要设备,变压器的主保护采用电流差动保护原理。
一直以来,困扰变压器差动保护的主要问题是空载合闸和外部故障等扰动引起保护误动,对于特高压变压器差动保护而言,其核心问题是如何快速可靠的识别励磁涌流。随着微机保护运行经验的增加,出现了一些与励磁涌流相关的新问题,需要深入分析原因并提出相应的对策。
目前,变压器空载合闸造成基于二次谐波制动原理或间断角原理的差动保护误动一部分是变压器铁芯深度饱和引起的,另外还有一些不明原因。本文详细分析了工程上普遍采用的四种变压器差动保护转角方式的性能以及变压器空载合闸时的环流助增现象,认为这些误动很可能与环流助增作用和差动保护的转角方式有关,并给出了相应的解决对策。
特高压变压器对差动保护的选择性、可靠性、速动性和灵敏性都提出了更高的要求。选择性和灵敏性的提高可以通过配置暂态性能优良的电流互感器(TPY级电流互感器)来实现,而速动性和可靠性的提高则主要依赖励磁涌流识别方法的改进。工程上广泛采用的涌流识别方法都是利用单一的电流信息,且需要一个工频周期才能作出判断,难以适应特高压变压器的要求。励磁涌流产生的根源是变压器铁芯磁路饱和,单一的电流信息无法完整描述变压器磁特性,研究基于磁制动原理的特高压变压器励磁涌流快速识别方法和以此为基础构成的差动保护方案具有十分重要的意义。