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摘 要 为了恰当应对由变压器差动保护误动现象的产生,避免给整个电力系统的正常运转带来不必要的麻烦,文章首先对差动保护的原理进行了介绍,并从电流不平衡和励磁涌流等两个方面进行了认真的探讨,并找到了解决问题的对策。
关键词 变压器差动保护误动;原因;对策
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0104-01
在我国社会主义市场经济建设过程中,电力系统是其中最重要的能源系统。而在整个电力系统中,电力变压器故障是造成整个电力系统故障的一个非常重要的原因。为了避免电力变压器产生不必要的故障,影响整个电力系统的可靠性和安全性,人们采取了各种办法对电力变压器进行保护,其中对电力变压器进行差动保护是当前普遍采取的重要措施。但是,在运行过程中,由各种原因导致的电流不平衡、励磁涌流等问题常常引发差动保护发生误动,而差动保护误动常常给整个电力系统的正常运转带来不必要的麻烦。因此,大力加强对电力变压器差动保护异动原因的研究,寻找恰当的对策就具有了非常重要的现实意义。
1 电力变压器差动保护的原理
电力变压器差动保护是电力变压器保护的主保护,是在循环电流理论基础上建立的保护系统。通常状况下,在电力变压器的两端分别安装电流互感器,然后将电流互感器和差动继电器进行并联,如果电力变压器正常进行工作或者差动保护区域外部发生故障时,电力变压器两端电流互感器的二次电流在数值上相等,在方向上相反,这样就不会在差动继电器内部产生动作电流,因此,差动继电器也就不会产生动作,差动保护就不发生。如果电力变压器工作不正常或者差动保护区域内部发生故障,就会导致两端电流互感器的二次电流不平衡,从而引发差动继电器内部产生动作电流,引发差动继电器进行动作,从而实现对电力变压器的差动保护。
2 电力变压器差动保护发生误动的原因分析
2.1 由电流不平衡引发电力变压器差动保护发生误动
在电力变压器正常运行或者差动保护区域内部没有发生故障时,由于各种原因,常常会导致电力变压器两端电流互感器二次电流不平衡现象的出现,在这样的情况下,差动继电器内部就会产生动作电流,导致差动继电器发生误动。目前,导致电流不平衡现象出现的原因主要有以下几点。
1)相位差导致电流不平衡。在总降压变电所中,普遍使用的是Ydll型连接组变压器。在Ydll型连接组变压器正常运行过程中,变压器两端电流之间的相位差为30度。在这种情况下,变压器两端的电流互感器内的二次电流在数值上尽管相等,但是在相位上却存在着30度的差异,这样的相位差常常会导致电流出现不平衡,从而引发差动继电器出现
误动。
2)电流互感器不同的变比导致电流不平衡。不同类型的电流互感器其变比不相同,并且按照规定的标准其变比还被分成了多个不同的等级。在工作过程中,电流互感器在变比上的需要与标准变比并不相同,这样常常导致差动继电器两端的电流出现不平衡现象,继而引发差动继电器出现误动。
2.2 由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动
在变压器的差动保护电路中,变压器内部产生的励磁涌流只能流入电源侧的绕组,这时,励磁电流几乎和变压器出现内部故障时的短路电流相当,而通常情况下,变压器内部的励磁涌流不能大于其额定电流的3%~6%,如果大于其额定电流的3%~6%就会引发差动保护出现误动。实际上,在电力变压器无负载或者清除外部故障后恢复电压的进程中,变压器铁心内的磁通无法实现突变,这样常常导致变压器的一次绕组内部产生励磁涌流,这种励磁涌流远远大于变压器的额定电流,并且这种励磁涌流并不能出现在变压器的二次绕组内部,这样就在差动保护电路部分产生了相当大不平衡的电流,从而引发差动保护继电器出现误动。
3 电力变压器差动保护发生误动的对策
3.1 由电流不平衡引发电力变压器差动保护发生误动的对策
1)相位差导致电流不平衡的对策。要想解决由相位差导致的不平衡,就必须消除变压器两端电流之间的相位差,只有消除了变压器两端电流之间的相位差,才能从根本上解决问题,避免由相位差导致的电流不平衡现象。为了解决这个问题,在实际操作的过程中,通常通过改变变压器两侧电流互感器接线方式的方法进行改进,其具体的操作是:将变压器和电流互感器接线方式为星形的一侧接线改为三角形接线方式,将变压器和电流互感器接线方式为三角形的一侧接线改为星形接线方式。这样的接线方式就会使电流互感器上的二次电流的相位差为零,从而避免产生由相位差导致的电流不平衡现象的出现。
2)电流互感器不同的变比导致电流不平衡的对策。为了避免电流互感器不同的变比导致的电流不平衡,首先,必须尽量选择变比等级相同的电流互感器,只有这样才有可能将不平衡的电流降低到最低水平,避免因为组件原因导致的差动保护误动的出现。其次,要恰当利用差动继电器内部的平衡线圈消除来自于电流互感器不同的变比产生的不平衡电流。再次,在差动继电器的一端或者两端装设不同类型的自耦变流器(如果是双绕组变压器装设在一端,如果是三绕组变压器则装设在两端)实现电流补偿,从而消除电流互感器不同的变比导致电流不平衡的现象。
3.2 由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动的对策
为了避免励磁涌流的大量产生,消除不平衡电流的出现,首先可以优先选择具有快速饱和铁心的差动继电器或者能够实现快速饱和的电流互感器,从而有效应对无负载或者清除外部故障后恢复电压过程中的磁通突变,避免一次绕组中的励磁涌流的产生,从而避免不平衡电流的出现。其次可以在差动回路中安装能够实现快速饱和的中间变流器实现电流补偿,避免大量不平衡电流的产生,从而避免差动保护的误动现象的发生。
4 结束语
在实际工作的过程中,由于变压器出现差动保护误动的原因多种多样,作为电力工作人员,一定要认真分析变压器出现差动保护误动的各种原因,选择最佳策略恰当应对。只有这样,才能有效应对变压器差动保护误动现象的产生,维护整个电力系统的安全性和稳定性,避免重大事故的发生。
参考文献
[1]苏贵标.变压器差动保护误动分析及对策[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,08.
[2]朱德舜.主变差动保护躲励磁涌流判据分析[J].中国城市经济,2011,03.
[3]朱玮.一起主变差动保护动作的故障分析[J].科技创新导报,2009,19.
关键词 变压器差动保护误动;原因;对策
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0104-01
在我国社会主义市场经济建设过程中,电力系统是其中最重要的能源系统。而在整个电力系统中,电力变压器故障是造成整个电力系统故障的一个非常重要的原因。为了避免电力变压器产生不必要的故障,影响整个电力系统的可靠性和安全性,人们采取了各种办法对电力变压器进行保护,其中对电力变压器进行差动保护是当前普遍采取的重要措施。但是,在运行过程中,由各种原因导致的电流不平衡、励磁涌流等问题常常引发差动保护发生误动,而差动保护误动常常给整个电力系统的正常运转带来不必要的麻烦。因此,大力加强对电力变压器差动保护异动原因的研究,寻找恰当的对策就具有了非常重要的现实意义。
1 电力变压器差动保护的原理
电力变压器差动保护是电力变压器保护的主保护,是在循环电流理论基础上建立的保护系统。通常状况下,在电力变压器的两端分别安装电流互感器,然后将电流互感器和差动继电器进行并联,如果电力变压器正常进行工作或者差动保护区域外部发生故障时,电力变压器两端电流互感器的二次电流在数值上相等,在方向上相反,这样就不会在差动继电器内部产生动作电流,因此,差动继电器也就不会产生动作,差动保护就不发生。如果电力变压器工作不正常或者差动保护区域内部发生故障,就会导致两端电流互感器的二次电流不平衡,从而引发差动继电器内部产生动作电流,引发差动继电器进行动作,从而实现对电力变压器的差动保护。
2 电力变压器差动保护发生误动的原因分析
2.1 由电流不平衡引发电力变压器差动保护发生误动
在电力变压器正常运行或者差动保护区域内部没有发生故障时,由于各种原因,常常会导致电力变压器两端电流互感器二次电流不平衡现象的出现,在这样的情况下,差动继电器内部就会产生动作电流,导致差动继电器发生误动。目前,导致电流不平衡现象出现的原因主要有以下几点。
1)相位差导致电流不平衡。在总降压变电所中,普遍使用的是Ydll型连接组变压器。在Ydll型连接组变压器正常运行过程中,变压器两端电流之间的相位差为30度。在这种情况下,变压器两端的电流互感器内的二次电流在数值上尽管相等,但是在相位上却存在着30度的差异,这样的相位差常常会导致电流出现不平衡,从而引发差动继电器出现
误动。
2)电流互感器不同的变比导致电流不平衡。不同类型的电流互感器其变比不相同,并且按照规定的标准其变比还被分成了多个不同的等级。在工作过程中,电流互感器在变比上的需要与标准变比并不相同,这样常常导致差动继电器两端的电流出现不平衡现象,继而引发差动继电器出现误动。
2.2 由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动
在变压器的差动保护电路中,变压器内部产生的励磁涌流只能流入电源侧的绕组,这时,励磁电流几乎和变压器出现内部故障时的短路电流相当,而通常情况下,变压器内部的励磁涌流不能大于其额定电流的3%~6%,如果大于其额定电流的3%~6%就会引发差动保护出现误动。实际上,在电力变压器无负载或者清除外部故障后恢复电压的进程中,变压器铁心内的磁通无法实现突变,这样常常导致变压器的一次绕组内部产生励磁涌流,这种励磁涌流远远大于变压器的额定电流,并且这种励磁涌流并不能出现在变压器的二次绕组内部,这样就在差动保护电路部分产生了相当大不平衡的电流,从而引发差动保护继电器出现误动。
3 电力变压器差动保护发生误动的对策
3.1 由电流不平衡引发电力变压器差动保护发生误动的对策
1)相位差导致电流不平衡的对策。要想解决由相位差导致的不平衡,就必须消除变压器两端电流之间的相位差,只有消除了变压器两端电流之间的相位差,才能从根本上解决问题,避免由相位差导致的电流不平衡现象。为了解决这个问题,在实际操作的过程中,通常通过改变变压器两侧电流互感器接线方式的方法进行改进,其具体的操作是:将变压器和电流互感器接线方式为星形的一侧接线改为三角形接线方式,将变压器和电流互感器接线方式为三角形的一侧接线改为星形接线方式。这样的接线方式就会使电流互感器上的二次电流的相位差为零,从而避免产生由相位差导致的电流不平衡现象的出现。
2)电流互感器不同的变比导致电流不平衡的对策。为了避免电流互感器不同的变比导致的电流不平衡,首先,必须尽量选择变比等级相同的电流互感器,只有这样才有可能将不平衡的电流降低到最低水平,避免因为组件原因导致的差动保护误动的出现。其次,要恰当利用差动继电器内部的平衡线圈消除来自于电流互感器不同的变比产生的不平衡电流。再次,在差动继电器的一端或者两端装设不同类型的自耦变流器(如果是双绕组变压器装设在一端,如果是三绕组变压器则装设在两端)实现电流补偿,从而消除电流互感器不同的变比导致电流不平衡的现象。
3.2 由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动的对策
为了避免励磁涌流的大量产生,消除不平衡电流的出现,首先可以优先选择具有快速饱和铁心的差动继电器或者能够实现快速饱和的电流互感器,从而有效应对无负载或者清除外部故障后恢复电压过程中的磁通突变,避免一次绕组中的励磁涌流的产生,从而避免不平衡电流的出现。其次可以在差动回路中安装能够实现快速饱和的中间变流器实现电流补偿,避免大量不平衡电流的产生,从而避免差动保护的误动现象的发生。
4 结束语
在实际工作的过程中,由于变压器出现差动保护误动的原因多种多样,作为电力工作人员,一定要认真分析变压器出现差动保护误动的各种原因,选择最佳策略恰当应对。只有这样,才能有效应对变压器差动保护误动现象的产生,维护整个电力系统的安全性和稳定性,避免重大事故的发生。
参考文献
[1]苏贵标.变压器差动保护误动分析及对策[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,08.
[2]朱德舜.主变差动保护躲励磁涌流判据分析[J].中国城市经济,2011,03.
[3]朱玮.一起主变差动保护动作的故障分析[J].科技创新导报,2009,19.