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電(diàn)力變壓器差動保護誤動的原因及處理(lǐ)方法

作(zuò)者:深圳水電(diàn)安(ān)裝(zhuāng) 來源:轉載 日期:2012-2-6 21:34:32 人氣: 标簽:電(diàn)力變壓器 電(diàn)力 變壓器
導讀:變壓器的差動保護,主要用(yòng)來保護變壓器内部以及引出線(xiàn)和絕緣套管的相間短路,并且也可(kě)用(yòng)來保護變壓器的匝間短路,保護區(qū)在變壓器兩側所裝(zhuāng)電(diàn)流互感器之間。但是,在現場多(duō)次出現在變壓器差動保護範圍以外發生短路時,…

差動保護電(diàn)流回路斷線(xiàn)引起誤動

(一)斷線(xiàn)特征

變壓器差動電(diàn)流回路接線(xiàn)如圖l-109所示,變壓器各側一、二次電(diàn)流示于圖中(zhōng)。下面根據各種斷線(xiàn)情況對斷線(xiàn)特征進行分(fēn)析。

l.K1(K2、K3)處斷線(xiàn)

此時 I`by=0,=0

Iay=I`cy-I`by=0

Iby=I`by-I`cy=-I`cy

Icy=I`cy-I`ay


圖1-109 變壓器差動電(diàn)流回路接線(xiàn)圖

流入差動保護中(zhōng)的負序電(diàn)流(以A相電(diàn)流為(wèi)例)為(wèi)

Ia2=(Iay+aaIby+aIcy)/3

=(I`ay-aaI`cy+aI`cy-aI`ay)/3

式中(zhōng) a__運算符,a=ej120°,aa= ej120.不同。

其相量圖如圖1-110所示。負序電(diàn)流值為(wèi)|Ia2|=|Icy|/3=Ixy/3

式中(zhōng) Ixy__星形繞組側電(diàn)流互感器二次未斷線(xiàn)時的線(xiàn)電(diàn)流。


圖1-110 K1處斷線(xiàn)相量圖 圖1-111 K4處斷線(xiàn)

2.K4(K5、K6)處斷線(xiàn)

此時 Iay=0

I`ay=0

Iby=I`by-I`cy=I`ay-I`cy

Icy=I`cy-I`ay=-Iby

流入差動保護中(zhōng)負序電(diàn)流(以 A相為(wèi)例)為(wèi)

Iaz=(Iay+aaIby+aIcy)/3

=(aaIby-aIby)/3

=(aa-a)Iby/3

其相量圖如圖1-111所示,圖中(zhōng)I`ay較正常時滞後60°,I`by較正常時超前60°,因此時 A、B相電(diàn)流互感器較正常時負擔重得多(duō),故馬、I。,較正常時小(xiǎo),其大小(xiǎo)用(yòng)X·I`p表示 (I`p為(wèi)相電(diàn)流,0<1,X随負荷電(diàn)流增大而增大)。< P>

負序電(diàn)流值為(wèi)

|IB2|=√3|Iby|/3

=(l+ X )|Ixy|/3

3.K7(K8、 K9)處斷線(xiàn)

此時Iad=0,Ibd、Icd為(wèi)正常值。流入差動保護中(zhōng)的負序電(diàn)流(以A相為(wèi)例)為(wèi)

Ia2=(Iad十aaIbd十aIcd)/3

負序電(diàn)流值為(wèi)

|Ia2|=Ixd/3

其值為(wèi)相(線(xiàn))電(diàn)流的1/3。

由上述分(fēn)析可(kě)知,變壓器差動電(diàn)流回路任何一側的任何一處發生斷線(xiàn)時,該側的三相 電(diàn)流均會發生不平衡,即會産(chǎn)生負序電(diàn)流。

(二)防止措施

由于在正常情況下,系統無(或很(hěn)小(xiǎo))負序和零序分(fēn)量,變壓器差動電(diàn)流口路隻有(yǒu)很(hěn)小(xiǎo)的平衡電(diàn)流,其值不足以使保護動作(zuò)。而當系統中(zhōng)有(yǒu)關元件故障時,系統會出現負序或零序分(fēn)量(其分(fēn)量類型及大小(xiǎo)随故障類型及遠(yuǎn)近不同而不同)。根據這些特點,提出階防止措施如下: 1.變壓器差動電(diàn)流回路斷線(xiàn)誤動閉鎖

用(yòng)複合電(diàn)壓元件的常開接點閉鎖差動起動出口的回路,這樣,在變壓器無故障的情況下,着其基動電(diàn)流囫路斷線(xiàn),即使差動元件動作(zuò),但因複合電(diàn)壓閉鎖元件不動,也不會使差動起動出口回路接通,從而保證了電(diàn)流國(guó)路斷線(xiàn)時差動不誤動。

2.電(diàn)流回路斷線(xiàn)監測

根據差動電(diàn)流回路斷線(xiàn)後産(chǎn)生負序電(diàn)流的特點,采用(yòng)負序電(diàn)流繼電(diàn)器對斷線(xiàn)進行監測,并用(yòng)其常開接點起動中(zhōng)央信号台警,對電(diàn)流國(guó)路斷線(xiàn)進行相應處理(lǐ)。 對差動電(diàn)流回路斷線(xiàn)的監測也可(kě)用(yòng)基動元件本身的接點起動中(zhōng)央信号,因為(wèi)差動電(diàn)流,回路斷線(xiàn)後差動元件将會動作(zuò)。
自耦交流器升流補償作(zuò)用(yòng)引起誤動

(一)原因;

為(wèi)平衡電(diàn)流互感器二次電(diàn)流接人的自耦變流器,若升流效果差,起不到升流補償作(zuò)用(yòng)。會造成流入差動繼電(diàn)器中(zhōng)的三例二次電(diàn)流不平衡,從而引起差動保護誤動。例如,某台容量為(wèi) 8000/8000/8000(kVA)、額定電(diàn)壓力 110/35/6.3kV的主變壓器,選用(yòng)二次偕波制動帶比率制動接線(xiàn)的差動保護。差動繼電(diàn)器為(wèi)LCD一5A型。由于在35kV測裝(zhuāng)設的自耦交流器降流效果好、升流效果差,起不到升流補償作(zuò)用(yòng),造成差動保護誤動作(zuò)。

(二)處理(lǐ)方法

1.采用(yòng)降流補償

針對自耦交流器升流效果差、降流效果好的特點,可(kě)采取取消35kV例自耦交流器,在主變壓器的110、6.3kV例分(fēn)别各裝(zhuāng)設一級自耦交流器,作(zuò)為(wèi)降流補償措施。上述主變壓器,作(zuò)此改進後,一直未發生誤動作(zuò)現象。

2.注意主變壓器差動保護設計造型

(l)對三統組變壓器,宜在三測裝(zhuāng)設自耦交流骼,以方便現場改接線(xiàn)。

(2)對雙繞組變壓器,自耦交流器立設備在二次電(diàn)流較大的一側。

(3)簽定計算時,應選用(yòng)自耦交流器降流補償方式進行。 差動繼電(diàn)器元件誤動引起的差動保護誤動

(一)瞬前元件誤動作(zuò)

整流型變壓器差動繼電(diàn)器由瞬動元件和基動元件兩部分(fēn)組成。當發生短路故障時,為(wèi)了避免在大電(diàn)流情況下,電(diàn)流互感器炮和所産(chǎn)生的高次諧波起誤制動作(zuò)用(yòng),故設置瞬動元 件,在短路電(diàn)流達到4~10倍額定電(diàn)流時,能(néng)快速動作(zuò)跳閘。

若差動保護瞬動元件能(néng)躲過外部短路故障時的穿越電(diàn)流,則不應該誤動作(zuò)。否則應檢 查差動元件是否誤動作(zuò)。

(二)差勁元件誤動作(zuò)

差動元件包括基動工(gōng)作(zuò)回路,諧波制動回路,比率制動回路和直流比較回路。差動工(gōng)作(zuò)回路對二次諧波進行抑制,作(zuò)為(wèi)工(gōng)作(zuò)量;諧波制動回路對基波進行抑制,作(zuò)為(wèi)制動量,以實現高農諧波制動,避免變壓器空載投入時因勵孩源流而誤動作(zuò)。比率制動回路便繼電(diàn)器具(jù)有(yǒu)如因1-112所示的特性曲線(xiàn),斜率可(kě)在0.15~0. 6範圍内調整,以保證在内部故障電(diàn)流較小(xiǎo)時,有(yǒu)較高的靈敏度,盡量降低差動電(diàn)流動作(zuò)值,使匝間短路也能(néng)可(kě)靠地動作(zuò);而在外部故障時,能(néng)躲過不平衡電(diàn)流,便繼電(diàn)器不誤動作(zuò)。

現場運行經驗表明。比率制動囫路隻作(zuò)保護内部故障時,有(yǒu)較高的靈敏度,而不能(néng)躲開外部故障時的不平衡電(diàn)流,所以要誤動作(zuò)。

圖1-112制動特性曲線(xiàn)

(l)、(2)、(3)、(4)分(fēn)别表示甲、乙、丙、丁站的動作(zuò)電(diàn)流。

(三)改進措施

1.調整瞬動元件

瞬動元件的動作(zuò)電(diàn)流,應按變壓器額定電(diàn)流的4~10信進行選擇,避免誤動範圍擴大。

2.調整比率制動回路

對無制動區(qū)的動作(zuò)電(diàn)流可(kě)适當增大。如某電(diàn)業局将無制動區(qū)動作(zuò)電(diàn)流Id由1.5A調整為(wèi)2A如圖1-112所示。防止差動保護誤動作(zuò)。

由于無制動區(qū)動作(zuò)電(diàn)流提高。制動區(qū)增大,動作(zuò)區(qū)減小(xiǎo),靈敏度降低了。如圖1-112可(kě)将比率制動系數K。由0.5調整到0.3,盡量降低差動保護動作(zuò)電(diàn)流,減小(xiǎo)制動區(qū),擴大動作(zuò)區(qū),以提高其靈敏度。

除上述外,二次回路阻抗差别大,電(diàn)流互感器特性不良、誤差太大、二次負擔過重,繼電(diàn)器調試質(zhì)量不良、誤碰、誤整定、誤操作(zuò)等均可(kě)能(néng)引起差動保護誤動作(zuò)。對不同情況,應采用(yòng)不同的處理(lǐ)方法或措施。