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实现变压器纵差保护的技术难点有哪些?
点击次数:877 发布时间:2018-08-08

实现发电机、电动机及母线的纵差保护比较容易。介质损耗采用中央处理器、大规模集成电路等先进技术组成自动化测试设备,操作过程全自动化,并能通过面板配置的微型打印机打印试油试验数据,该设备与普通仪表及同类型仪器相比具有试验稳定性好,精度高,并具有良好的操作性,该设备在试油操作中有多种试验运行方式。这是因为这些主设备在正常工况下或外部故障时其流进电流等于流出电流,能满足的条件。而变压(气压变量)器却不同。变压器在正常运行、外部故障、变压器空投及外部故障切除后的暂态过程中,其流入电流与流出电流分别相差较大或很大。为此,要实现变压器的纵差保护,需要解决几个技术难点。1变压器两侧电流的大小及相位不同

变压器正常运行时,若不计传输损耗,则流入功率应等于流出功率。但由于两侧的电压不同,其两侧的电流不会相同。超高压、大容量变压器的接线方式,均采用Y0/△方式。因此,流入变压器电流与流出变压器电流的相位不可能相同。当接线组别为Y0/△-11(或Y0/△-1)时,变压器两侧电流的相位相差300。(根据负荷情况,变压器为三圈变压器时,相角可能不同,但电压始终满足上条件)流入变压器的电流大小和相位与流出电流大小和相位不同,则就不可能等于零或很小。

2稳态不平衡电流大

与发电机、电动机及母线的纵差保护相比,即使不考虑正常运行时某种工况下变压(气压变量)器两侧电流大小与相位的不同,在正常运行时,变压器纵差保护两侧的不平衡电流也大。

其原因是:

(1)变压器有励磁电流

变压器铁芯中的主磁通是由励磁电流生的,而励磁电流只流过电源侧,在实现的纵差保护中将产生不平衡电流。励磁电流的大小和波形,受磁路饱和、磁滞及涡流的影响,并由变压器铁芯材料及铁芯的几何尺寸决定,一般为变压器额定电流的3[%]~8[%]。大型变压器的励磁电流相对较小。

(2)变压(气压变量)器带负荷调压

为满足电力系统及用户对电压质量的要求,在运行中,根据系统的运行方式及负荷工况,要不断改变变压器的分接头。变压器分接头的改变,相当于变压器两侧之间的变比发生了变化,将使两侧之间电流的差值发生了变化,从而增大了其纵差保护中的不平衡电流。根据运行实际情况,变压器带负荷调压范围一般为±5[%]。因此,由于带负荷调压,在纵差保护产生的不平衡电流可达5[%]的变压器额定电流。

(3)两侧差动TA的变比与计算变比不同

变压器两侧差动TA的变比,与实际计算值不同,将在纵差保护产生不平衡电流。绝缘油耐压测试仪真正实现了绝缘油介电强度测定的全自动化,将原来繁琐而危险的工作变得安全而简便。该仪器采用特殊软硬件抗干扰措施,消除了易出现的死机现象。体积更小,方便携带到现场使用。另外,两侧TA的型号及变比不一,也将使差动保护中的不平衡电流增大。由于两侧TA变比偏差在差动保护中产生的不平衡电流可取6[%]。

3暂态不平衡电流大

(1)两侧差动TA型号、变比及二次负载不同

与发电机纵差保护不同,变压(气压变量)器两侧差动TA的变比不同、型号不同;由各侧TA端子箱引至保护盘TA二次电缆的长度相差很大,即各侧差动TA的二次负载相差较大。

差动TA型号及变比不同,其暂态特性就不同;差动TA二次负载不同,二次回路的暂态过程就不同。这样,在外部故障或外部故障切除后的暂态过程中,由于两侧电流中的自由分量相差很大,可能使两侧差动TA二次电流之间的相位发生变化,从而可能在纵差保护中产生很大的不平衡电流。(2)空投变压(气压变量)器的励磁涌流

空投变压器时产生的励磁涌流的大小,与变压器结构有关,与合闸前变压器铁芯中剩磁的大小及方向有关,与合闸角有关;此外,尚与变压器的容量、距大电源的距离(即变压器与电源之间的阻抗)有关。绝缘油介电强度测试仪结合广大使用者反馈的意见,而开发的全自动化仪器。本仪器选用单片机为主导,先设定后开机测试的方法,全部过程由微机自动运行控制,操作简单,方便适用。在运行中,绝缘油由于受到氧气、高温度、高湿度、阳光、强电场和杂质的作用,性能会逐渐变坏,致使它不能充分发挥绝缘作用,为此必须定期地对绝缘油进行有关试验,以鉴定其性能是否变坏。

多次测量表明:空投变压器时的励磁涌流通常为其额定电流的2~6倍,大可达8倍以上。由于励磁涌流只由充电侧流入变压器,对变压器纵差保护来说是一很大的不平衡电流。

(3)变压器过激磁

在运行中,由于电源电压的升高或频率的降低,可能使变压器过激磁。变压器过激磁后,其励磁电流大大增加。使变压器纵差保护中的不平衡电流大大增加。

(4)大电流系统侧接地故障时变压(气压变量)器的零序电流

当变压器高压侧(大电流系统侧)发生接地故障时,流入变压器的零序电流因低压侧为小电流系统而不流出变压器。因此,对于变压器纵差保护而言,上述零序电流为一很大的不平衡电流。

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