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實(shí)現(xiàn)變壓器縱差保護(hù)的技術(shù)難點(diǎn)

返回打印來源：儀天成電力時間：2017/12/07 閱讀：次

實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)、電動機(jī)及母線的縱差保護(hù)比較容易。這是因為這些主設(shè)備在正常工況下或外部故障時其流進(jìn)電流等于流出電流，能滿足的條件。而變壓器卻不同。變壓器在正常運(yùn)行、外部故障、變壓器空投及外部故障切除后的暫態(tài)過程中，其流入電流與流出電流相差較大或很大。接地線成組直流電阻測試儀是用于考核接地線線鼻和匯流夾與多股銅質(zhì)軟導(dǎo)線之間的接觸是否良好。也可考核多股銅質(zhì)軟導(dǎo)線的截面積是否符合要求。

為此，要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差保護(hù)，需要解決幾個技術(shù)難點(diǎn)。

一：變壓器兩側(cè)電流的大小及相位不同

變壓器正常運(yùn)行時，若不計傳輸損耗，則流入功率應(yīng)等于流出功率。但由于兩側(cè)的電壓不同，其兩側(cè)的電流不會相同。

超高壓、大容量變壓器的接線方式，均采用YN,d方式。因此，流入變壓器電流與流出變壓器電流的相位不可能相同。當(dāng)接線組別為YN,d11（或YN,d1）時，變壓器兩側(cè)電流的相位相差30⁰。

流入變壓器的電流大小和相位與流出電流大小和相位不同，則就不可能等于零或很小。

二：穩(wěn)態(tài)不平衡電流大

與發(fā)電機(jī)、電動機(jī)及母線的縱差保護(hù)相比，即使不考慮正常運(yùn)行時某種工況下變壓器兩側(cè)電流大小與相位的不同，變壓器縱差保護(hù)兩側(cè)的不平衡電流也大。其原因是：

（1）變壓器有激磁電流

變壓器鐵芯中的主磁通是由激磁電流產(chǎn)生的，而激磁電流只流過電源側(cè)，在實(shí)現(xiàn)的縱差保護(hù)中將產(chǎn)生不平衡電流。

激磁電流的大小和波形，受磁路飽和的影響，并由變壓器鐵芯材料及鐵芯的幾何尺寸決定，一般為變壓器額定電流的3%～8%。大型變壓器的激磁電流相對較小。

（2）變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓

為滿足電力系統(tǒng)及用戶對電壓質(zhì)量的要求，在運(yùn)行中，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式及負(fù)荷工況，要不斷改變變壓器的分接頭。變壓器分接頭的改變，相當(dāng)于變壓器兩側(cè)之間的變比發(fā)生了變化，將使兩側(cè)之間電流的差值發(fā)生了變化，從而增大了其縱差保護(hù)中的不平衡電流。

根據(jù)運(yùn)行實(shí)際情況，變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓范圍一般為±5%。因此，由于帶負(fù)荷調(diào)壓，在縱差保護(hù)產(chǎn)生的不平衡電流可達(dá)5%的變壓器額定電流。

（3）兩側(cè)差動TA的變比與計算變比不同

變壓器兩側(cè)差動TA的名牌變比，與實(shí)際計算值不同，將在縱差保護(hù)產(chǎn)生不平衡電流。另外，兩側(cè)TA的型號及變比不一，也將使差動保護(hù)中的不平衡電流增大。由于兩側(cè)TA變比誤差在差動保護(hù)中產(chǎn)生的不平衡電流可取6%變壓器額定電流。

三：暫態(tài)不平衡電流大

（1）兩側(cè)差動TA型號、變比及二次負(fù)載不同

與發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)不同，變壓器兩側(cè)差動TA的變比不同、型號不同；由各側(cè)TA端子箱引至保護(hù)盤TA二次電纜的長度相差很大，即各側(cè)差動TA的二次負(fù)載相差較大。

差動TA型號及變比不同，其暫態(tài)特性就不同；差動TA二次負(fù)載不同，二次回路的暫態(tài)過程就不同。這樣，在外部故障或外部故障切除后的暫態(tài)過程中，由于兩側(cè)電流中的自由分量相差很大，可能使兩側(cè)差動TA二次電流之間的相位發(fā)生變化，從而可能在縱差保護(hù)中產(chǎn)生很大的不平衡電流。

（2）空投變壓器的勵磁涌流

空投變壓器時產(chǎn)生的勵磁涌流的大小，與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān)，與合閘前變壓器鐵芯中剩磁的大小及方向有關(guān)，與合閘角有關(guān)；此外，尚與變壓器的容量、距大電源的距離（即變壓器與電源之間的聯(lián)系阻抗）有關(guān)。

多次測量表明：空投變壓器時的勵磁涌流通常為其額定電流的2～6倍，大可達(dá)8倍以上。

由于勵磁涌流只由充電側(cè)流入變壓器，對變壓器縱差保護(hù)而言是一很大的不平衡電流。

（3）變壓器過激磁

在運(yùn)行中，由于電源電壓的升高或頻率的降低，可能使變壓器過激磁。變壓器過激磁后，其勵磁電流大大增加。使變壓器縱差保護(hù)中的不平衡電流大大增加。

（4）大電流系統(tǒng)側(cè)接地故障時變壓器的零序電流

當(dāng)變壓器高壓側(cè)（大電流系統(tǒng)側(cè)）發(fā)生接地故障時，流入變壓器的零序電流因低壓側(cè)為小電流系統(tǒng)而不流出變壓器。因此，對于變壓器縱差保護(hù)而言，上述零序電流為一很大的不平衡電流。

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