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基于主变差动保护中不平衡电流的研究分析


基于主变差动保护中不平衡电流的研究分析 摘要: 本文从差动保护动作机理出发,深入分析了几类差动保护不平衡电流 的产生的原因,并研究了避免不平衡电流的技术措施及对策。 关键词:差动保护 不平衡电流 对策 0 引言 差动保护要考虑的一个基本原则是要保证正常情况和区外故障时, 用以比较 的主变高、 低压侧电流幅值是相等, 相位相反或相同, 从而在理论上保证差流 (不 平衡电流)为 0。主变差动保护与其他差动保护的原理是相通的,但主变差动保 护还要考虑到变压器接线组别、各侧电压等级;电流互感器(TA)变比、极性; 励磁涌流等因素的影响。 所以同其它差动保护相比,主变差动保护实现起来要更 复杂一些, 本文就深入分析了这几方面如何产生不平衡电流的原因,结合实际工 程应用,探讨差动保护避免不平衡电流的技术措施。 1.不平衡电流产生的因素及影响 1)变压器电压等级、绕组接线方式对不平衡电流的影响 电力系统中带负荷调整变压器分接头是调节系统电压的重要手段。 改变调压 档位实际上就是改变变压器的变比。 变压器变比的归算方法是按照额定或实际最 有可能运行的电压来计算的, 这样分接头位置改变后, 会导致不平衡电流的产生。 变压器不同的接线组别,除 Y/Y 或△/△外,都会导致变压器高低压侧电流 相位不同。如 Y/D—11,D 侧电压、电流相量超前 Y 侧 30° ,造成主变 TA 二 次侧电流相量差并不为零,形成不平衡电流。对于接线组别带来的影响,可通过 外部 TA 接线方式来解决。当主变为 Y/△接线接线时,高压侧 TA 二次采用△ 接线, 低压侧 TA 二次采用 Y 接线, 由保护 TA 完成相角的归算同时消除零序 电流分量的影响。 电流由主变高压侧传变到低压侧时,相位前移 30° 。低压侧 TA 接成 Y/Y, 角度没有偏移。高压侧 TA 接成 Y/△,TA 二次侧比一次侧(也即主变高压侧) 相位也前移了 30° 。这样就保证了高低压侧 TA 的二次电流同相位。同时,高压 侧 TA 接成 Y/△后,电流幅值增大了 1.73 倍。 对于微机保护实现的方法和计算的精度有了很大提高。主变高、低压侧 TA 都是采取 Y/Y 接线,相角归算由内部程序完成,再通过电流矢量相减消除相角 误差。 2)TA 对不平衡电流的影响 I .TA 极性判别 为保证差动能够正常动作,主变 TA 必须采用同名端接线。在实际工程中, 由于差动 TA 极性不对而导致差动保护误动的事情时有发生。因此工程中差动 保护的接线, 首先要注意 TA 的极性。 现场一般采用如下的方法进行判断: 把 TA 一次看作负荷,根据电流从 L1 或 L2 流入或是流出来判断电位;把 TA 二次 看作电源,根据 L1、L2 的电位判断 K1、K2 的电位,电流由高电位端流出, 低电位端流入。 测试人员在主变 TA 处,按照某个电流方向(一般按正方向来)用电池组 一极固定,一极间断点击的方式给 TA 一次施加电流,同时观察 TA 二次接入 电流表指针偏转的方向。反复几次,即可判断出 TA 的极性,如果一次施加的是 正方向电流(电流从 L1 流进 L2 流出) ,电流表(电流表正极接 K1,负极接 K2)指针会先正偏,马上返回,因为 TA 电感线圈储能后反向放电的过程,指 针会反偏。以上现象我们判断 TA 的 L1 和 K1 为同名端。 发电机起动运行后可以通过保护装置采样值来判断 TA 的极性,这似乎大 大方便了调试人员在现场的工作。 但值得注意的是, 空载或小负荷运行电流很小, 采样值来判断 TA 极性会有很大的误差

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