專(zhuān)利名稱(chēng)：一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器電流差動(dòng)保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器電流差動(dòng)保護(hù)方法。屬于電力主設(shè)備 保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力變壓器作為電力系統(tǒng)中大量使用的電氣主設(shè)備，它的安全運(yùn)行是電力系統(tǒng)可 靠工作的必要條件?，F(xiàn)有技術(shù)中，三相變壓器普遍采用縱差保護(hù)和瓦斯保護(hù)雙重配置作為 主保護(hù)。其中，傳統(tǒng)縱差保護(hù)的電流互感器裝設(shè)在變壓器到斷路器之間的引出線上，能夠反 映變壓器繞組和引出線的相間短路故障，以及中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)繞組和引出線的 接地短路及繞組匝間短路故障。流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流在變壓器正常運(yùn)行或外部故障時(shí)為 不平衡電流，在內(nèi)部故障時(shí)為總的故障電流。為了滿足選擇性，差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流必須 大于最大不平衡電流。當(dāng)變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵(lì)磁電 流，即勵(lì)磁涌流，其數(shù)值可達(dá)額定電流的6 8倍。勵(lì)磁涌流只出現(xiàn)在變壓器的受電一側(cè)， 此時(shí)流過(guò)傳統(tǒng)差動(dòng)保護(hù)繼電器的電流即勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了整定的 動(dòng)作電流，引起保護(hù)誤動(dòng)。為了避免勵(lì)磁涌流的影響，常常利用勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)，采取制動(dòng) 措施，如采用二次諧波制動(dòng)、比較波形間斷角來(lái)鑒別內(nèi)部故障還是勵(lì)磁涌流等。此外還有波 形對(duì)稱(chēng)原理、虛擬三次諧波制動(dòng)原理、利用小波理論、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)理論等其他方法來(lái)鑒別勵(lì) 磁涌流。除了二次諧波制動(dòng)、比較波形間斷角、波形對(duì)稱(chēng)原理外，其他方法都十分復(fù)雜，對(duì)于 數(shù)學(xué)算法和軟件要求很高，工程利用較少。成功用于工程實(shí)際的鑒別勵(lì)磁涌流的方法，歸根 結(jié)底是要躲過(guò)勵(lì)磁涌流，即發(fā)生勵(lì)磁涌流時(shí)將保護(hù)閉鎖，這時(shí)若發(fā)生故障，必然導(dǎo)致保護(hù)閉 鎖區(qū)間內(nèi)承受故障帶來(lái)的破壞，直到保護(hù)開(kāi)放，使繼電器動(dòng)作于斷路器跳閘為止。這個(gè)過(guò)程 可能對(duì)變壓器造成嚴(yán)重?fù)p害。因此，設(shè)計(jì)一種不受勵(lì)磁涌流影響的新型繞組保護(hù)十分必要，本方法就是能夠解 決這一問(wèn)題的內(nèi)置互感器繞組差動(dòng)保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有差動(dòng)保護(hù)方法的不足，特別是采用變壓器導(dǎo)管電流互感器或采用變壓器 各側(cè)斷路器電流互感器的變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置易受勵(lì)磁涌流影響的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是 提供一種采用內(nèi)置繞組互感器的三相變壓器電流差動(dòng)保護(hù)方法，它不受變壓器合間時(shí)的勵(lì) 磁涌流的影響，能提高變壓器內(nèi)部故障保護(hù)動(dòng)作靈敏度和快速性，從而顯著提高變壓器保 護(hù)正確動(dòng)作率。實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電 流差動(dòng)保護(hù)方法，包括如下步驟(1)將電流互感器安裝于雙繞組、三繞組或者其他多繞組變壓器內(nèi)部的每相繞組 兩端，構(gòu)成以每個(gè)繞組兩個(gè)端頭測(cè)量電流為依據(jù)的電流差動(dòng)保護(hù)；
(2)將各電流互感器采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以每個(gè)繞組兩個(gè)端頭的測(cè)量電流 之差構(gòu)成差動(dòng)電流，取0. 05 0. 2倍該側(cè)變壓器的額定電流作為該差動(dòng)電流動(dòng)作門(mén)檻值；(3)通過(guò)差動(dòng)電流與差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流整定值進(jìn)行比較，當(dāng)啟動(dòng)元件啟動(dòng)、差動(dòng)電 流大于整定值時(shí)，繞組差動(dòng)保護(hù)按整定的動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作，同時(shí)跳開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器，切 除繞組故障。進(jìn)一步，所述電流互感器采用電磁式、光電式或者電子式電流互感器；電磁式電流 互感器采集電流，經(jīng)過(guò)電纜傳到微機(jī)變壓器保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)；或者采用光電式、電子 式電流互感器，經(jīng)過(guò)光纖傳到合并器及數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。進(jìn)一步，所述各側(cè)繞組兩端頭的電流互感器選擇同型號(hào)、同變比的互感器；電流互感器的計(jì)算變比為
權(quán)利要求
1.三相變壓器內(nèi)置繞組互感器電流差動(dòng)保護(hù)方法，包括如下步驟(1)將電流互感器安裝于雙繞組、三繞組或者其他多繞組變壓器內(nèi)部的每相繞組兩端， 構(gòu)成以每個(gè)繞組兩個(gè)端頭測(cè)量電流為依據(jù)的電流差動(dòng)保護(hù)；(2)將各電流互感器采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以每個(gè)繞組兩個(gè)端頭的測(cè)量電流之差 構(gòu)成差動(dòng)電流，取0. 05 0. 2倍該側(cè)變壓器的額定電流作為該差動(dòng)電流動(dòng)作門(mén)檻值；(3)通過(guò)差動(dòng)電流與差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流整定值進(jìn)行比較，當(dāng)啟動(dòng)元件啟動(dòng)、差動(dòng)電流大 于整定值時(shí)，繞組差動(dòng)保護(hù)按整定的動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作，同時(shí)跳開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器，切除繞 組故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電流差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在 于，所述電流互感器采用電磁式、光電式或者電子式電流互感器；電磁式電流互感器采集 電流，經(jīng)過(guò)電纜傳到微機(jī)變壓器保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)；或者采用光電式、電子式電流互感 器，經(jīng)過(guò)光纖傳到合并器及數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電流差動(dòng)保護(hù)方法，其特征在于，各側(cè)繞組兩端頭的電流互感器選擇同型號(hào)、同變比的互感器；電流互感器的計(jì)算變比為 式中KTA.。al——電流互感器計(jì)算變比； In——變壓器一次額定電流；Kcon——接線系數(shù)，對(duì)變壓器Y側(cè)K。。n= 1，對(duì)變壓器Δ \%Kcon = l/V3；Γ Ν——電流互感器二次側(cè)額定電流，取為5Α或者IA ；將電流互感器采集到的電流，按照(2)式分別構(gòu)成各相的差動(dòng)動(dòng)作電流I如=+ ^21⑵式中^yi—電流互感器CT i j 1的二次電流值； im—電流互感器CT i j 2的二次電流值； Idzij—變壓器i側(cè)j相繞組的差動(dòng)電流；采用本差動(dòng)保護(hù)后，不需考慮勵(lì)磁涌流和電流非周期分量對(duì)不平衡電流的影響，因此 整定較小的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作門(mén)檻值，可以取 Izdi = kIiN (3)式中Izdi——變壓器i側(cè)各相繞組的動(dòng)作電流整定值； IiN——變壓器i側(cè)的額定電流值；k——可靠系數(shù)，k = kerkstkcalkm ;ker為電流互感器誤差(10%誤差)；kst為電流互感器 同型系數(shù)，相同時(shí)取0.5，不同時(shí)取1 ；k—計(jì)算誤差；km裕度； 時(shí)間上需要滿足速動(dòng)性，動(dòng)作時(shí)間Tzd整定為5 IOms ； 根據(jù)電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程 Idzij〉Izdi ⑷ Tdz > Tzd(5)式中Tdz——?jiǎng)幼鲿r(shí)間；Tzd——?jiǎng)幼鲿r(shí)間整定值，取5 IOms ；進(jìn)行判斷，當(dāng)啟動(dòng)元件啟動(dòng)，差動(dòng)電流大于整定值時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，同時(shí)跳開(kāi)變壓器各側(cè) 的斷路器；同時(shí)，根據(jù)顯示的事件記錄，提醒運(yùn)行檢修人員去排除故障。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電流差動(dòng)保護(hù)方法，電流互感器安裝于雙繞組、三繞組或者其他多繞組變壓器內(nèi)部的每相繞組兩端，構(gòu)成以每個(gè)繞組兩個(gè)端頭測(cè)量電流為依據(jù)的電流差動(dòng)保護(hù)；將各電流互感器采集得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以每個(gè)繞組兩個(gè)端頭的測(cè)量電流之差構(gòu)成差動(dòng)電流，取0.05～0.2倍該側(cè)變壓器的額定電流作為該差動(dòng)電流動(dòng)作門(mén)檻值；通過(guò)差動(dòng)電流與差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流整定值進(jìn)行比較；差動(dòng)電流大于整定值時(shí)，繞組差動(dòng)保護(hù)按整定的動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作，同時(shí)跳開(kāi)變壓器各側(cè)的斷路器，切除繞組故障。本發(fā)明不受勵(lì)磁涌流的影響，能有效提高變壓器內(nèi)部故障保護(hù)動(dòng)作靈敏度和快速性，無(wú)延時(shí)切除變壓器繞組的各種短路故障，顯著提高變壓器保護(hù)正確動(dòng)作率。
文檔編號(hào)H02H7/045GK102142672SQ20111011561
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者熊小伏, 王嬙, 王建, 陳星田 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)