变压器增量差动保护动作分析
变压器增量差动保护动作分析
基于故障分量(也称增量)来实现保护的原理,目前已广泛应用于微机保护之中。特别是变压器增量差动保护,对变压器内部轻微匝间故障、高阻性接地故障有其优越性,比带负荷电流的常规比例差动保护灵敏度要高。但雷雨天气变压器保护区外遭雷击时,也易引起微机保护装置增量差动误动作。本文用一个实例对此问题进行探讨,供大家参考。关键字:变压器增量差动[1篇]动作分析[2篇]
0 引言
增量差动保护是利用故障后电流与负荷分量的差值,即故障分量电流来构成的保护装置。习惯上常用Δ表示故障分量,故障分量差动保护应用于保护装置有其有利的一面,增量差动不受正常运行的负荷电流的影响,具有比比率差动更高的灵敏度,由于比率差动保护的制动电流的选取包括正常的负荷电流,变压器发生弱故障时,比率差动保护由于制动电流大,可能延时动作。增量差动主要解决变压器轻微的匝间故障,高阻接地故障。但是应用故障分量差动保护的保护装置有误动的现象,有必要对其进行进一步分析和说明。本文以实际运行中一次区外故障的实例,阐述故障分量差动保护实际应用中需要引起注意和解决的问题。
1 现场情况
2009-06-16 18点11时左右,当时天气是雷雨交加,110KV曹家变#2主变跳闸,我所抢修人员及时赶到现场,对一、二次设备进行了全面检查。现场情况是曹家变2#主变WBH-812保护装置发“增量差动保护B相动作”信号,跳闸灯亮,保护室事故照明灯亮,交流电源无,现场故障录波装置使用的是LR2000型故障录波装置,无交流电源无法观察录波情况,查上一级变电站上渡变故障录波显示上曹线为BC相间短路故障,故障电流约13A。查后台记录,2009-06-16 18:01:38.014
334电流III段跳闸动作,动作相对时间1502毫秒。18:01:40.055 334重合闸动作,动作相对时间2021毫秒。18:01:40.875
公用测控2FCK-803?10KVII母接地告警,18:05:35.396 334电流I段跳闸动作,动作相对时间23毫秒。 18:05:37.436 334重合闸动作,动作相对时间2020毫秒。18:07:23.169 334电流III段跳闸动作,动作相对时间1501毫秒。18:07:25.211
334重合闸动作,动作相对时间2020毫秒。18:11:57.110 2#B主保护增量差动保护B相动作,动作相对时间115毫秒。18:11:57.663 公用测控1FCK-803 35KVII母接地告警。对站内一次设备外观检查,发现 35KV主变避雷器三相均动作一次,查运行记录,35KV主变避雷器A相32次;B相33次; C相32次,查看现场避雷器记数器A相33次;B相34次; C相33次。查35KV母线避雷器记数器A相33次;B相47次; C相33次,均在原有基础上动作一次。查110V母线避雷器记数器动作次数均为0次。2#主变WBH-812差动保护装置报文: 18:11:57.110增量差动保护B相动作,动作时间115毫秒。A相差动电流0.09A,A相制动电流1.10A,B相差动电流0.57A,B相制动电流0.46A,C相差动电流0.61A,C相制动电流0.96A,高压侧A相电流0.50A64°,高压侧B相电流0.29A229°,高压侧C相电流0.23A262°,中压侧A相电流0.59A242°,中压侧B相电流0.43A159°,中压侧C相电流0.78A28°,低压侧电流均不超过0.03A。调出装置内部的故障录波图如下:
图1 装置内的故障录波图
从上所叙可知,该站遭受到多次强烈雷击,首先10KV332、334遭遇雷击跳闸,10KV母线接地报警,35KV遭遇雷击接地报警。在当时情况如下: A相差动电流0.09A,A相制动电流1.10A,B相差动电流0.57A,B相制动电流0.46A,C相差动电流0.61A,C相制动电流0.96A,高压侧A相电流0.50A64°,高压侧B相电流0.29A229°,高压侧C相电流0.23A262°,中压侧A相电流0.59A242°,中压侧B相电流0.43A159°,中压侧C相电流0.78A28°,低压侧电流均不超过0.03A。从故障录波图可看出,属于35KVBC相短路,且高中压侧相位正好相差180°,是区外相间短路故障。引起增量差动保护B相动作,动作时间115毫秒。
2 变压器差动保护装置检查(试验条件:520、420、320处检修、2B差动保护装置运行、差动保护硬压板投入,定值中Ie=2.755A)
1、检查保护装置精度,显示电流及相位均合格;
2、分别对高、中、低加入差动电流,装置动作正确;
3、模拟反向故障,对高、中压侧加入反向电流,差动可靠不动;
4、模拟反向故障,对高、低压侧加入反向电流,差动可靠不动;
5、模拟故障时刻上渡变侧录波电流大小,对高、中压侧加入反向电流,差动可靠不动;
6、模拟故障时刻上渡变侧录波电流大小,对高、低压侧加入反向电流,差动可靠不动;
7、模拟故障时刻差流,差动保护动作,发增量差动保护B相动作,动作报文与故障时刻报文近似;
8、主变送电带负荷后检查装置显示,A相差动电流0.040A,制动电流0.460A,B相差动电流0.038A,制动电流0.481A,C相差动电流0.027A,制动电流0.438A)。
检查结果表明装置无异常,现场接线均正确。
3 增量差动保护装置动作原因分析
WBH-812型微机保护装置增量差动动作方程为:
从装置的动作报告分析,增量差动B相差动差流为0.57A,大于增量差动最小动作电流0.2Ie(0.2*2.76=0.552A),增量差动B相制动电流为0.46A,满足(1)式和(2)式的动作方程,符合增量差动保护的动作条件。
根据装置的录波波形计算出增量差动B相动作情况(其中第4侧没有电流,计算时忽略)。图中带点线表示差动电流,不带点线表示制动电流,横线表示启动门槛。
图2 增量差动保护动作情况
从图中可看出:中压侧区外故障发生一段时间后由于中压侧TA传变略有畸变(如图1所示变压器第2侧B相标注部分),造成增量差流变大,且制动电流变小,是最终导致增量差动保护动作。
4 解决办法或建议
由于增量差动保护的灵敏度很高,故障过程中各侧的电流畸变产生的增量,对保护装置的动作行为影响很大。理论上增量差动保护有效地消除了正常负荷分量下不平衡电流的影响,可以作到使动作特性在坐标原点附近的死区很小,故障分量差流最小启动值ΔIdmin和故障分量拐点制动电流ΔIrmin可以取较小值。但是考虑到CT暂态传变时发生畸变、装置的测量精度和装置的电路性能等因素的影响。故障分量差流最小启动值ΔIdmin不能取得太小。否则,当发生区外轻微故障时,故障电流中负荷电流占了较大的比例,发生故障时暂态误差的影响可能使差动电流增大,制动电流减小,故障分量差动保护制动性能偏弱,引起保护误动作,其增量差动保护动作特性图如下:
图3 增量差动保护动作特性图
从图中可以看出,为了提高该装置在发生区外故障时的可靠性,可将故障分量差动保护的拐点制动电流取小一些,即适当将斜线向横轴左方平移。本例曹家变WBH-812保护装置如果将斜线向横轴左方平移0.3A,则0.8(0.46+0.3)=0.608>0.57,保护装置能可靠制动,建议把此平移量作为保护装置的一项定值,以便运行中积累经验。
参考文献:
[1] 陆于平,等.微机发电机差动保护[J].电力自动化设备,1999(2):6-10.
[2] 尹项根,等.故障分量差动保护[J].电力系统自动化,1999(11). [3] 李毅军.对故障分量原理的微机型发变组差动保护装置在运行中一些问题的探讨[J].继电器,
[4] WBH-812型微机保护装置使用说明书[M].河南许昌:许昌继电器厂,2008.
变压器差动保护实验报告
变压器差动保护实验报告
1#主变差动保护试验报告
继电保护检验报告
设备名称: 主变差动保护 安装地点: 继保室 负 责 人: 刁俊起 检验性质:
新安装检验 试验日期: 2012.11.24
开关编号: 510、410
检验单位: 山东送变电工程公司 试验人员: 王振
报告编写:
校 核:
审 核:
刁俊起
风雨殿风电场RCS-9671CS变压器差动保护装置检验报告
(新安装检验)
试验日期: 2012年11月24日
3绝缘及耐压试验:
按下表测量端子进行分组,采用1000V摇表分别测量各组回路对地及各组回路之间的绝缘电阻,绝缘电阻值均应大于10MΩ。
在保护屏端子排处将所有电流、电压及直流回路的端子连在一起,并将电流、电压回路的接地点解开。整个回路对地施加工频电压为1000V、历时为1分钟的介质强度试验,试验
4工作电源检查
(1)直流电源缓慢上升时的自启动性能检验。 直流电源从零缓慢升至80%额定电压值,此时逆变电源插件应正常工作,逆变电源指示灯都应亮,保护装置应没有误动作或误发信号的现象,(失电告警继电器触点返回)。
检查结果 合格
(2)拉合直流电源时的自启动性能。
直流电源调至80%额定电压,断开、合上检验直流电源开关,逆变电源插件应正常工作(失电告警继电器触点动作正确)。
检查结果 合格
(3)工作电源输出电压值及稳定性检测
保护装置所有插件均插入,分别加80%、100%、110%的直流额定电压,电源监视指示灯、液晶显示器及保护装置均处于正常工作状态,测量电源输出电压值如下:
5初步通电检查
(1)打印机检验:
检查结果 合格(2)键盘和液晶显示检验:
检查结果合格
(3)保护定值整定及失电保护功能检验:
检查结果合格
(4)时钟设置及失电保护功能检验
检查结果 合格
(5)软件版本和程序校验码的核对
6电气特性试验
变压器比率差动保护误动作分析
科学技术
2010.8 79变压器比率差动保护误动作分析
郭英林 程晓萍 江苏沛县上海能源大屯发电厂 江苏 徐州 221611
【摘 要】差动保护是变压器的主保护,工作中出现的差动保护异常动作情况对电力系统的安全稳定运行有很大的影响,我们需要注意到影响保护装置动作的各种因素,在保护设计、电流互感器的选用、保护整定等方面都必须重视。本文结合实际工作中出现的差动保护异常动作情况,对保护误动的原因进行了详实的分析,为主变压器保护装置运行和保护整定提供了实际经验。 【关键词】保护误动 影响因素 保护整定
中图分类号: 文献标识码 A 变压器差动保护是35KV及以上电压等级变压器的主保护;通常主设备保护的设计原则是“宁误动,不拒动”;但在实际工作中还是有必要采取积极措施解决保护误动的问题[1]。由于在保护设计、电流互感器的选用、保护整定等方面存在的一些不足,使得变压器差动保护时有误动现象出现,我们针对实际工作中出现的差动保护异常动作情况,对保护误动的原因进行了详实的分析,并采取措施解决了工作中的问题 一、差动保护动作经过
在我单位供电部门继电保护工作人员对某35KV变压器停役检修过程中,按照规程要求对二次回路、保护装置及整定值进行校核,校验结果,保护定值动作正确、动作信号正确、后台机显示正确(本报护采用微机保护,远方监控),保护可以投入运行。检修工作结束后,变压器需要投入运行,运行值班员根据电力调度室要求给变压器送电,当合上主变高压侧35KV开关时,差动保护动作,跳开35KV开关,后台机显示比率差动保护动作。(后查询保护动作电流值为:A相:1.19A C相:1.48A)操作人员汇报调度人员后,经请示有关领导,因矿井为一类负荷,又第二次对变压器送电,差动保护再次动作,(后查询保护动作值为: A相1.21A C相:1.35A,)。供电部门马上组织继电保护技术人员对保护系统进行了认真研究。 二、差动保护动作原因分析及处理方法
变压器差动保护误动作原因分析
2oo6№2 铜 业 工 程 35 文章编号:1009—3842(2006)02—0035—02 变压器差动保护误动作原因分析 熊洁,黄利华 (江西铜业集团公司东同矿业有限责任公司,江西东乡 331812)
摘要:差动保护主要是保护变压器绕组内部和引出线上发生的多相短路故障,以及变压器单相匝间短路和 接地短路故障。本文通过对主变压器的差动保护原理进行阐述,分析了可能引起差动保护继电器误动作的原因, 并提出了切实可行的防范措施。 关键词:差动保护;误动作;原因分析 中图分类号:TM403.5
1 前言 文献标识码:B
东同矿业有限责任公司35kV变电所配置有2 台Sz,一5OookVA/35kV的主变压器。其中,2 变压 器为运行变压器,1 变压器为备用变压器。2台变 压器都采用DCD一2型差动继电器进行差动保护。 2005年,由于2 变压器散热片漏油需进行检修,故 将1 变压器投入使用。然而,1 变压器在运行过程 中,当负荷在4000kW左右时,出现了多次差动保护 动作跳闸现象。通过对1 主变压器进行检查、试 验,未发现1 变压器有异常故障现象。由于1 变压 器当初的设计容量为10000kVA,与实际的变压器容 量不相符。对变压器两侧的电流互感器选型、变比、 接线进行检查,未发现问题。最后对差动保护的整 定动作值进行了重新计算,发现整定值有偏差,故判 断为因整定值偏差造成差动继电器误动作引起主变 压器跳闸。
2原理分析
差动保护继电器的基本原理是利用非故障时暂 态电流中的非周期分量来磁化变流器的导磁体,提 高其饱和程度从而构成躲避励磁涌流及穿越性故障 时不平衡电流的作用(其动作原理见图1)。当变压 器正常运行的时候,流人差动继电器的电流I;等于 变压器两侧电流互感器二次电流之差,即Ii=I 一 收稿日期,2006—03—27 I 。若合理选择变压器两侧电流互感器的变流比和 接线方式,可以使得在正常情况下其二次侧电流I 与I 大小相等、相位相同,则Ii=I 一I =0,保护装 置不动作。当保护区发生故障时,对于单独供电的 变压器,由于I (或I )=0,则Ii=I1一I =I (或I ) >I (继电器动作整定电流),继电器动作,变压器 两端断路器跳闸。
变压器差动保护
— 1 — 变压器差动保护
一、差动保护原理
变压器差动保护的动作原理与线路纵差动保护相同,通过比较变压器两侧电流的大小和相位决定保护是否动作,单相原理接线图如图4-4所示。三绕组变压器的差动保护,其原理与图4-4相类似,只是将三侧的“和电流”接人差动继电器KD,这里不再赘述。
电力系统中,变压器通常采用Y,dll接线方式,两侧线电流的相位相差300。如果将变压器两侧同名相的线电流经过电流互感器变换后,直接接入保护的差动回路,即使两个电流互感器的变比选择合适,使其二次电流数值相等,即21II,流入差动继电器的电流也不等于零,因此在电流互感器二次采用相位补偿接线和幅值调整。具体为变压器星形侧的三个电流互感器二次绕组采用三角形接线(自然消除了零序电流的影响),变压器三角侧的三个电流互感器二次绕组采用星形接线,将引入差动继电器的电流校正为同相位;同时,二次绕组采用三角形接线的电流互感器变比调整为原来的3倍。微型机变压器差动保护,可以通过软件计算实现相位校正。
1.变压器正常运行或外部故障
根据图4-4(a)所示电流分布,此时流入差动继电器KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之差,适当选择电流互感器1TA和2TA的变比,再经过相位补偿接线和幅值调整,实际流人差动继电器的电流为不平衡电流,继电器不会动作,差动保护不动作。此时流人差动继电器的电流为
unbTATAKDInInIIII••••221121 (4—1)
式中 TAn1——电流互感器1TA、2TA的变比;
unbI——流人差动继电器的不平衡电流。
2.变压器内部故障 — 2 — 根据图4-4(b)所示电流分布,此时流人差动继电器KD的电流是变压器两侧电流的二次值相量之和,使继电器动作,差动保护动作。此时流人差动继电器的电流为
TATAKDnInIIII221121•••• (4—2)
变压器差动保护原理图解
1 变压器差动保护原理图解
差动爱护是依据被爱护区域内的电流变化差额而动作的。它广泛用来爱护大容量的电力变压器、变电所母线、高压电动机等。如右图所示是电力变压器的差动爱护原理图。
电流互感器TA1和TA2之间的区域就是差动爱护区,当爱护区内发生短路故障时,即变压器内部(如dl点),电流继电器KA中将产生较大的启动电流使爱护装置动作,而当爱护区外短路时,即变压器外部如(d2点),电流继电器中只流过一较小的不平稳电流,爱护装置不会动作。
所谓变压器的纵联差动爱护,是指由变压器的一次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的爱护。纵联差动爱护装置,一般用来爱护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。对于变压器线圈的匝间短路等内部故障,通常只作后备爱护。
纵联差动爱护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成,两个电流互感器串联形成环路,电流继电器并接在环路上。因此,电流继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。在正常状况下或爱护范围外发生故障时,两侧电流互感器二次侧电流大小相等,相位相同,因此流经继电器的差电流为零,但假如在爱护区内发生短路故障,流经继电器的差电流不再为零,因此继电器将动作,使断路器跳闸,从而起到爱护作用。变压器纵差爱护是根据循环电流原理构成的,变 2 压器纵差爱护的原理要求变压器在正常运行和纵差爱护区(纵差爱护区为电流互感器TA1、TA2之间的范围)外故障时,流入差动继电器中的电流为零,保证纵差爱护不动作。但由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同,因此,为了保证纵差爱护的正确工作,就须适当选择两侧电流互感器的变比,使得正常运行和外部故障时,两个电流相等。
电力变压器差动保护技术分析
电力变压器差动保护技术分析
【摘 要】电力变压器是电力系统中最关键的主设备之一,它承担着电压变换,电能分配和传输,并提供电力服务,变压器差动保护中诸多问题,不能够很好的解决这些问题,就会直接影响变压器差动保护的性能,甚至造成变压器差动保护的误动或拒动。本文笔者根据多年从事工作经验对其技术进行阐述,谈谈个人一些认识与见解。
【关键词】电力系统;变压器;差动保护;技术分析
1.电力变压器差动保护的原理
差动保护的原理是基于节点电流定律,利用基尔霍夫电流定理工作的,当变压器正常工作或发生区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动继电器不动作。当变压器内部故障时,两侧(或三侧)向故障点提供短路电流,差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流,差动继电器动作。因而它只对被保护设备内部发生的短路故障发出响应,因此差动保护具有百分之百的选择性,即使外部的故障极其严重,它也不会对其做出任何动作,因此也可以作为线路、电机等电力设施的主保护。绕组变压器两侧设有电流互感器,而它的二次侧则是按照循环电流法进行线路连接。两侧的电流互感器同极端如果同时朝向母线,则会与同极性的端子连接,并且会在两个接线之间接入电流继电器。继电线圈内部的电流为两边的电流互感器的二次电流差,所以差动继电器的位置是在差动回路上。 2.变压器差动保护技术的实现
总结变压器纵差保护所遇到的技术问题,要实现变压器差动保护必须做到:使差动保护各侧电流的相位相同或相反;使由变压器各侧ta二次流入差动保护的电流产生的效果相同,即是等效的;变压器差动保护能可靠躲过励磁涌流空,保证投变压器时不会误动;大电流侧系统内发生接地故障时保护不会误动,即避开零序电流的影响;能可靠躲过稳态及暂态不平衡电流。
2.1变压器差动保护两侧电流的移相
呈y,d接线的变压器,两侧电流的相位不同,就不能满σi=0。因此,要使正常工况下差动保护各侧的电流向量和为零,首先应将某一侧差动ta二次电流进行移相。在传统的模拟量变压器差动保护中,主要采取改变二次ta接线的方式(例如yn, dll接线方式的变压器,其差动回路协接成dynll)或采用辅助ta。运行实践表明:通过改变变压器差动ta接线方式对电流进行移相的方法存在一些缺点:第一次投运的变压器,若某相差动ta的极性接错,分析及处理相对较麻烦,实现差动元件的ta断线闭锁也比较困难。在微机保护中通过计算软件对变压器纵差保护某侧电流的移相方式,对于y,d接线的变压器,当用计算机软件对某侧电流移相时,差动ta的接线均采用y,y。用计算机软件对变压器高压侧差动ta二次电流的移相方式,是采用计算差动ta二次两相电流差的方式。分析表明,这种移相方式与采用改变ta接线进行移相的方式是完全等效的。这是因为取y形接线ta二次两相电流之差与将y形接线ta改成△形接线后取一相的输出电流是等效的。
变压器保护分析之差动保护
电力电子・Power Electronics
【关键词】变压器保护瓦斯保护比率差动保护
1前言
变压器作为输配电系统中的重要设备,
在输配电系统及电网中,占有十分重要的地位,
如发生故障,将危及供用电系统的安全运行和
电网的稳定性、供电的可靠性。因此怎样避免
由于变压器故障,而危及电网的安全稳定运行,
则需要快速、及时的切除掉故障的变压器,所
以需要设置变压器的继电保护。
2电力变压器的故障和继电保护的配置
2.1变压器的故障状态
变压器的故障状态有外部短路或过负荷
所引起的绕组中过电流、油面降低,电压升高
等。长时间的不正常运行状态会使变压器的温
度升高、绝缘老化、寿命缩短,甚至会引起故
障,因此,应装设动作于信号或跳闸的继电保
护装置以保护变压器。
2.2变压器继电保护的配置
根据变压器的各种故障状态,变压器继
电保护装置一般应配置下列保护功能:
(1)非电量保护。非电量保护首先是瓦
斯保护,瓦斯保护能迅速的反应变压器内部故
障时产生的油气变化或油位下降。其次应装设
有反应变压器内部温度变化的油温和绕组温度
保护;变压器的压力释放保护;变压器过负荷
后自启风冷的保护,过载闭锁有载调压的保护。
(2)电量保护,电量保护分为以下几种:
1.纵联差动保护和差动速断保护(下面会详细
分析);2.反映相间短路故障的后备保护,用
作变压器外部相间短路故障和作为变压器内部 变压器保护分析之差动保护
文/胡有武高二军
绕组、引出线相间短路故障的后备保护;3.反
映接地故障的后备保护。变压器中性点直接接
地时,用零序电流(方向)保护作为变压器外
部接地故障和中性点直接接地侧绕组、引出线
接地故障的后备保护。变压器中性不接地时,
用零序电压保护、中性点的间隙零序电流保护
作为变压器接地故障的后备保护。
(3)过负荷保护。防止变压器对称过负
荷的保护,即各种原因(如单台运行变压器在
备用电源自动投入时)使变压器对称过负荷时,
变压器差动保护误动分析
科技论坛 变压器差动保护误动分析 王爱龙刘勇 (大唐鸡西热电有限责任公司,黑龙江鸡西158100) 民营科技 201o年第3期
摘要:针对变压器差动保护动作的原因,如互感器的选择、接线、二次回路接线、Y,△补偿、继电保护整定和继电器的接线、校验等进行分析。 对新建的、运行的或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动提出了对策。 关键词:差动保护;误动;动作特性;电流互感器的饱和;接线错误 引言 变压器差动保护原理简单,使用电气量单一,保护范围明确,动 作无延时,一直用于电力变压器主保护。电力变压器是电力系统中最 关键的主设备之一,它承担着电压变换,电能分配和传输,并提供电 力服务。因此,变压器的正常运行是对电力系统安全、稳定、优质、 经济运行的重要保证。作为主设备主保护的纵差保护,差动速断保护 是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故 障点。但在使用过程中常存在一些误动作的情况,这将造成变压器的 非正常停运,影响电力系统的发供电,甚至是造成系统振荡,对电力 系统发供电的稳定运行是很不利的。因此对新建或设备更新改造的发 电厂和变电站的变压器差动保护误动原因进行分析,并提出了防止变 压器差动误动的对策。 根据变压器差动保护误动作可能性的大小,大致分为新建发电厂 和变电站、运行中发电厂和变电站、设备更新改造的发电厂和变电站 三个方面进行说明,这种分类方法并不是绝对相互区别,只是为了便 于在分析问题时优先考虑现实问题。 1 新投变压器差动保护误动作类型 新投变压器差动保护误动作,在变压器差动保护误动作中占了较 大的比例,但这种情况的误动作,一般大多在变压器投运带负荷试运 行的72小时就会被发现。根据现场经验,可以总结以下几方面: 1.1整定值不合理造成变压器差动保护误动作。 差动速断定值和二次谐波制动的比率差动定值选择不正确造成误 动作。差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流和最大运行方式下, 穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。区外故障时,通过 一定的比率进行制动,提高保护的可靠性;同时利用变压器空载合闸 时,产生的二次谐波量来区别是故障电流还是励磁涌流,实现保护制 动。 1.2现场变压器却在一般运行方式下,由于电流互感器变比、同时系 数、计算误差的影响,就会导致变压器实际运行时形成一定的差电流, 导致比率差动保护误动作。 高、低压侧电流相角的转移由高压侧cT采用△型接线,但要考 虑CT一次同名端的接线方式(是同时指向母线或变压器,还是两侧 不一致的),时钟差以一次为准,都能得到正确的差动电流。 1.3接线错误造成变压器差动保护误动作。 电流互感器(TA)极性接反导致误动作。对于差动保护来说,一 般采用减的算法都能得到差动电流。从电磁感应知道,电流互感器 (TA)有极性,也就是同名端,变压器差动回路电流互感器(TA)的同 名端指向母线侧还是指向变压器,将对差动电流的计算结果正确与否 有直接影响。相序接反导致误动作。电力系统正常的相序为正序,也 就是以A相为基准,B相比A相超前120。,C相比A相滞后120。。如 果变压器任意一侧的电流互感器( rA)出现相序接错的情况,就会形 成差电流,导致变压器差动保护误动作。 2发电厂和变电站变压器运行中差动保护误动作原因分析 发电厂和变电站变压器运行中出现差动保护误动作的也不少见。 但对于一个发电厂和变电站来说,这种误动作情况不是经常性的出现, 而是要满足一定的条件,甚至正常运行是很长时间以后才会出现,现 就根据现场经验,总结以下几个方面原因:P类电流互感器(TA)的 暂态饱和特性导致差动保护误动作。电流互感器(TA)的饱和实际就 是铁芯中的磁通达到饱和,电流互感器(TA)分为P和TP两大类。P 类电流互感器(TA)要求在稳态情况下不饱和,而TP类电流互感器 (TA)则要求在稳态和暂态的情况下都不饱和。当采用P类电流互感器 (TA)时,当外部存在故障、外部故障切除瞬间及外部存在间歇性的短 路等情况时,均容易导致变压器差动保护误动作。从国内多起变压器 差动保护误动作的实例,也得到进一步证明。变压器低压侧真空断路 器绝缘性能不良时,会导致差动保护误动作。 3设备更新改造的发电厂和变电站变压器差动保护误动作原因分析 3.I 电流互感器(TA)变比提供不准确造成差动保护误动作。 更换电流互感器(Ta)后,变压器各侧电流互感器(Ta)不匹配, 造成差动保护误动作。为使变压器差动回路选用的电流互感器(Ta), 均是能躲过暂态饱和特性,然而在发电厂和变电站改造更换电流互感 器(TA)的过程中,忽视了这一点,将电流互感器(TA1更换成P类 或者同时将两侧电流互感器(TA)更换为P类的,这样在外部故障存 在时,当满足一定条件时,必然将导致变压器差动保护误动作。 3.2变压器二次电缆重新接线造成一次和二次相序不一致,造成保护 误动作,通过相量分析可查出。 3.3继电器接线错误,由于继电器校验、整定等,恢复接线时,基本 侧和非基本侧接反,由其是变压器两侧CT二次电流相差较大用平衡线 圈平稳固补偿的,当基本侧和非基本侧接反时,保护在正常大负荷或 外部故障时就容易出现故障。 4防止变压器差动保护误动作的对策 对于新建或设备更新改造的发电厂和变电站的那些原因造成的变 压器保护误动情况,应严格按照国家相关标准、文件或者厂家说明书 执行,每一个流程均需要严格把关:即:正确选择高低压侧CT(要求 保护用的电流互感器在通过l5倍甚至是2O倍额定电流的情况下,误 差不超过5%或10%,即不出现饱和变tL)减小差流和饱和的差距。提 高整定的严密性,保证接线正确率,特别是变压器初次投运,一定要 带负荷查看差电流,根据现场负荷情况再适当调整定值。我们只有在 安装调试过程中把每一环节工作做细,按照检验条例和有关规程规定, 严把整组试验关,积极采取相应措施,是可以提高变压器差动保护的 可靠性的,或者完全可以避免变压器在运行中差动保护的误动作。
换流变压器差动保护异常动作仿真分析
2014年第1期 (总第280期) 两熟垫紊 NO.1.2014 (CumulativetyNO
.280)
换流变压器差动保护异常动作仿真分析
代景龙
(江苏省电力公司盱眙县供电公司,江苏盱眙211700)
摘要:文章在国际大电网会议提出的HVDC标准测试系统中对高压直流输电系统中的换流变压器二次侧发生各
类故障及空载合闸进行大量仿真,通过分析合闸和故障发生的不同时刻的情况,来研究换流变压器二次侧出
口故障电流波形和空载合闸时励磁涌流的波形特性,进而深入地研究高压直流输电系统中的换流变压器差动
保护误动和拒动的原因。
关键词:换流变压器;差动保护;励磁涌流;二次谐波制动
中图分类号:TM77 3 文献标识码:A 文章编号:1009—2 374(2014)01—0052-03
HVDC输电较之传统的交流输电没有相位和功角,不存在
稳定性问题,在电力系统互联和大容量远距离输电方面的
优势突出。换流变压器是高压直流输电系统的关键设备之
一,在传输电能的同时要为换流器提供相位相差30。的换相
电流,降低交流侧谐波电流。换流变压器的安全稳定运行是
整个直流输电系统安全稳定运行的基础。与普通电力变压器
相比,换流变压器具有以下特征:短路阻抗较大,以限制过
大的短路电流损坏换流阀;由于其工作环境的特殊性,受谐
波和直流偏磁的影响较大。与普通电力变压器一样,换流变
压器的主保护为差动保护,由于励磁涌流可能引起变压器差
动保护误动,以防止上述情况的出现,如何区分故障电流和
励磁涌流成为电力变压器保护的关键问题,国内外学者对这
方面也进行了大量的研究,针对励磁涌流引起的差动保护误
动的问题,现行电力变压器差动保护中主要采用二次谐波制
动以克服涌流对差动保护的影响。但在直流系统中即便采用
了二次谐波制动判据,换流变压器差动保护非正常动作的事
件也不时出现,例 ̄N2007年1月28日,天广直流输电系统在
对换流变充电时就发生了一起由于励磁涌流导致差动保护误
变压器差动保护控制措施及案例分析
浅析变压器差动保护控制措施及案例分析
摘要:电力变压器是电力系统的重要设备,它承担着电压变换、电能分配和传输,并提供电力服务。因此,变压器的正常运行是对电力系统安全可靠、优质经济运行的重要保证。
关键词:实际案例电力变压器差动保护 措施
1、前言
差动保护是变压器的主保护,应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。但因其 结构复杂,接线繁琐,安装及检修改造过程中很有可能留下隐患。因此,在设计、施工及以 后的检修改造过程中,必须严格按照规程要求,认真分析,把好每—个技术关,确保ta型号 、变比、二次接线及二次电流接地方式等方面正确,杜绝差动保护误动事故的发生。
工程技术人员一定要了解保护装置和被保护的电气设备的性能和特点,把握好安装调试过程中每一环节,按照检验条例和有关规程规定,积极采取相应措施,可以提高变压器差动保护的可靠性,或者完全可以避免变压器在运行中差动保护的误动作。
2、变压器的差动保护动作原理
差动保护能正确区分被保护元件保护区内、外故障,并能瞬时切除保护区内的故障。变压器差动保护用来反映变压器绕组、引出线及套管上各种短路故障,是变压器的主保护。变压器差动保护互感器二次侧采用环流法接线,并广泛用在三绕组和多绕组变压器上 。
差动保护装置为了活动动作的选择性,差动继电器kd的动作电流 必须大于在差动回路中出现的不平衡电流 。由于变压器各侧电压等级不同,绕组接线方式不同,电流互感器型式及变比也不同,以及变压器的励磁涌流等原因,使变压器差动保护的不平衡电流较大 。
3、加强主保护,应使差动保护更完善和简化整定计算 加强主保护的目的,是为了简化后备保护,使变压器发生故障能够瞬时切除故障。目前220kv及以上电压等级的变压器纵联差动保护双重化,这是加强主保护的必要措施。差动保护应在安全可靠的基础上使之完善。 在简化整定计算方面,差动保护应多设置自动的辅助定值和固定的输入定值,使用户需要整定的保护定值减到最少,以发挥微机型继电保护装置的优越性。不需要系统参数,不需要校核灵敏度,可以根据变压器的参数独立完成保护的整定,整定方法简单清晰。
