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变压器差动爱惜的不均衡电流发生原由和提防

  本文扼要论述变压器差动维持事务道理,解析差动维持不服均电流出现的因由,针对区别因由,一语道破。提出相应有用的提防办法,抬高差动维持举措的拣选性、速动性、伶俐性、牢靠性,从而确保变压器的安定安宁运转。

  变压器差动维持是遵照轮回电流道理组成的。双绕组变压器,正在其两侧装设电流互感器。当两侧电流互感器的同极性正在统一对象,则将两侧电流互感器区别极性的二次端子相联贯(假设同极性端子均置于靠拢母线一侧,二次侧为同极相连),差动继电器的事务线圈并联正在电流互感器的二次端子上。正在寻常运转或外部挫折时,两侧的二次电流巨细相称,对象相反,正在继电器中电流等于零,所以差动维持不举措。然而,因为变压器现实运转中惹起的各种不服均电流,使得差动继电器的举措电流增大,从而下降了维持的伶俐度。

  不服均电流的出现有稳态和暂态二方面。稳态不服均电流出现的因由:(1)变压器凹凸压侧绕组接线)变压器各侧电流互感器的型号和变比不无别;(3)带负荷调分接头惹起变压器变比的转换。暂态不服均电流厉重是因为变压器空载加入电源或外部挫折切除,电压光复时出现的励磁涌流。

  对付Y,y0接线的变压器,因为一、二次绕组对应相的电压同相位,故一、二次两侧对应相的相位险些全部无别。而常用的Y,d11接线的变压器,因为三角形侧的线°,故其相应相的电流相位联系也相差30°,即三角形侧电流比星形侧的统一相电流,正在相位上超前30°,所以假使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相称,正在差动维持回途中也会涌现不服均电流。

  为明白除因为变压器Y,d11接线而惹起的不服均电流的影响,可采用相位赔偿法,即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形,而将变压器三角形侧的电流互感器二次侧接成星形,从而把电流互感器二次电流的相位校正过来。相位赔偿后,为了使每相两差动臂的电流数值近似相称,正在拣选电流互感器的变比nTA时,应试虑电流互感器的接线系数KC后,即差动臂的电流为KCI1/nTA。此中,I1为一次电流,电流互感器按星形接线,按三角形接线,如电流互感器的二次电流为5A时,则两侧电流互感器的变比按以下两式拣选。

  现实上拣选电流互感器时,是按照电流互感器定型产物变比确定一个亲切并稍大于计较值的模范变比(下外所列为我厂一台15MVA38.5kV/6.3kV主变的计较)。

  变压器两侧额定电压区别,装设正在两侧的电流互感器型号就不无别,以致他们的饱和特征和励磁电流(归算到统一侧)也不无别。因此正在外部短途时将惹起较大的不服均电流,对此唯有采用适应增大维持举措电流的措施予以斟酌。因为电流互感器都是模范化的定型产物,因此现实选用的变比,通常均与计较变比不全部相同,况且各变压器的变比也不也许全部无别,所以正在差动维持回途又会惹起不服均电流。这种因为变比拣选不全部合意而惹起的不服均电流,可行使磁平均道理正在差动继电器中设备平均线圈加以解除,通常平均线圈接于维持臂电流小的一侧,由于平均线圈和差动线圈联合绕正在继电器的中心磁柱上,适应拣选平均线圈的匝数,使它出现的磁势与差流正在差动线圈中出现的磁势相抵消,如此,正在二次绕阻就不会感到电势了,其差动继电器的推行元件也就无电流。但接线时要留神极性,应使小电流侧正在平均线带负荷调压正在运转中转换分接头的影响和提防办法

  电力体例中,一样行使调整变压器分接头的办法来保持肯定的电压程度(因为分接头的转换,使变压器的变比也随着转换)。但差动维持中电流互感器变比的拣选,差动继电器平均线圈简直定,都只可按照肯定的变压器变比计较和安排,使差动回途抵达平均。当变压器分接头转换时,就作怪了平均,并涌现了新的不服均电流,这一不服均电流与一次电流成正比,其数值为

  为了避免不服均电流的影响,正在整定维持的举措电流时应赐与相应的斟酌,即抬高维持的举措整定值。

  变压器的高、低压侧是通过电磁合系的,故仅正在电源的一侧存正在励磁电流,它通过电流互感器组成差回途中不服均电流的一片面。正在寻常运转状况下,其值很小,通常不突出变压器额定电流的3%~5%。当外部短途挫折时,因为电源侧母线电压下降,励磁电流更小,所以这些状况下的不服均电流对差动维持的影响通常能够不必斟酌。正在变压器空载加入电源或外部挫折切除后电压光复历程中,因为变压器铁芯中的磁通快速增大,使铁芯霎时饱和,这时涌现数值很大的报复励磁电流(可达5~10倍的额定电流),一样称为励磁涌流。励磁涌流的波形如下图:

  由图可知,励磁涌流IE中含有大方的非周期分量与高次谐波,所以励磁涌流已不是正弦波,而是尖顶波,且正在最初霎时全部偏于时刻轴的一侧。励磁涌流的巨细和衰减速率,与合闸霎时外加电压的相位,铁芯中剩磁的巨细和对象、电源容量、变压器的容量及铁芯质料等身分相合。对付单相的双绕阻变压器,正在其它条款无别的状况下,当电压瞬时值为零时合闸,励磁电流最大;假设正在电压瞬时值最大时合闸,则不会涌现励磁涌流,而唯有寻常的励磁电流。对付三相变压器,无论任何霎时合闸,起码有两相会涌现区别水准的励磁涌流。正在肇始霎时,励磁涌流衰减的速率很速,对付通常的中小型变压器,经0.5~1S后其值不突出额定流的0.25~0.5倍;大型电力变压器励磁涌流的衰减速率较慢,衰减到上述值时约2~3S。这便是说,变压器容量越大衰减越慢,全部衰减要源委几十秒的时刻。按照试验和外面解析结果得知,励磁涌流中含有大方的高次谐波分量,此中二次谐波分量所占比例最大,约为60%以上。四次以上谐波分量很小,正在最初几个周期内,励磁涌流的波形是间断的(即两个波形之间有一间断角),每个周期内有120。~180。的间断角,最小也不低于80。~100。[睹左下图(b)]。此外,励磁涌流对付额定电流幅值的倍数,与变压器容量相合,容量越大,变压器的涌流倍数也越小。

  避免励磁涌流的影响,采用BCH型具有速饱和变流器的继电器是邦内目前广大采用的一种办法。当外部挫折时,所含非周期分量的最大不服均电流能使速饱和变流器的铁芯很速地片面饱和,传变功能变坏,以致不服均电流难于传变履新动继电器的差动线圈上,确保差动维持不会误动。内部挫折时固然速饱和变流器一次线圈的电流也含有肯定的非周期性分量,但它衰减得速,通常源委1.5~2个周波即衰减完毕,从此速饱和变流器一次线圈中通过的全部是周期性的短途电流,于是正在二次线圈中出现很大的感到电动势,并使推行元件中的相应电流也较大,从而使继电器能伶俐地举措。速饱和变流器恰是行使容易饱和的功能来躲过变压器外部短途不服均电流和空载合闸励磁涌流的非周期分量影响。

  3.4.3采用内部短途电流和励磁涌流波形的分歧(有无间断角)来躲过励磁涌流。

  即间断角辨别法,这种办法是将差电流举行微分,再将微分后的电流举行全波整流,行使整流后的波形正在举措整定值下存正在时刻是非来鉴定是内部挫折,如故励磁涌流。

  维持装备正在变压器空载加入和外部挫折切除电压光复时,行使二次谐波分量举行制动;内部挫折时,行使基波做;外部挫折时,行使比例制动回途躲过不服均电流。

  综上所述,为了确保差动维持举措的拣选性,差动继电器的举措电流必需避越最大不服均电流。不服均电流越小,维持装备的伶俐度越高,从而确保变压器的安定安宁运转。

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