变压器纵联差动保护

变压器纵联差动保护变压器纵联差动保护在正常运行和外部故障时，由于变压器的励磁电流、接线方式和电流互感器误差等因素的影响，使差动继电器中有不平衡电流流过，且这些不平衡电流远比发电机及线路差动保护的大。因此，减小或消除不平衡电流对差动保护的影响是变压器差动保护中很重要的问题之一。规程中规定：对于6.3kVA及以上厂用工作变和并行运行的变压器10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器应装设纵联差动保护，对于高压侧电压为330kV及以上变压器，可装设双重的纵联差动保护。纵联差动保护应符合下列要求：应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流;应在变压器过励磁时不产生误动作;差动保护范围应包括变压器套管及引出线，如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。变压器纵联差动保护与发电机纵联差动保护一样也可以采用比率制动或标记制动方式达到外部短路不产生误动作和内部短路灵敏动作的目的。但变压器的纵联差动保护需考虑以下问题：(1)变压器两侧额定电压和额度电流各不相同。因此，各测电流互感器的型号、变比各不相同，所以各测电流的相位可能不一致，这样使外部短路时不平衡电流增大，所以变压器的纵联差动保护的最大制动系数比发电机的最大灵敏度相对较低。(2)变压器高压绕组为有调压分接头，使变压器的纵联差动保护已调整的二次电流又被破坏，不平衡电流增大，这使变压器纵联差动保护的最小动作电流和制动系数都要相对增大。(3)对于定子绕组的匝间短路，发电机纵联差动保护完全无作用。变压器绕组各侧的匝间短路，通过变压器的铁心耦合，改变了各测电流的大小和相位，使变压器的纵联差动保护对匝间短路有作用。（匝间短路可视为变压器的一个新绕组发生端口短路）(4)无论变压器绕组还是发电机定子绕组开路故障，纵联差动保护均不能动作。变压器依靠瓦斯或压力保护来反应。变压器因为励磁电流存在，增大纵联差动保护的不平衡电流特别是在变压器空载投入时，励磁电流急剧增加至数十倍的额度电流，如不特别考虑将会造成纵联差动保护误动作。目前广泛采用的差动继电器如：带短路先匝的BCH-2型差动继电器；带磁制动特性的BCH-1型差动继电器；多侧励磁制动特性的BCH-4型差动继电器；鉴别涌流间断角的差动继电器；二次谐波制动的差动继电器。在本次设计中选用BCH-2型差动继电器不满足灵敏度校验,所以变压器的差动保护继电器采用BCH-1型。下面以BCH-1型差动保护整定为例，该双绕组降压变压器一台，变压器参数为：变压器型号：SFSZ8-315000/110变压器型号：SFSZ8-31500/110额定容量：31500kVA额定电压：110/35/10.5kV空载电流：1.0%空载损耗：32.40KW负载损耗：97KW连接组标号：YN,yn,d11器身质量：31.20t短路阻抗%：17-18(高低)10.5(高中)6.5(中低)油质量：13.9t轨距（横向/纵向）：2000/1435变压器装设BCH-1型差动保护计算变压器各侧的一次及二次电流值，并选择电流互感器的变比，如表所示。变压器各侧有名值均归算到110千伏侧系统等效图8-1所示。变压器额定短路电流计算如表8-1所示：表8-1变压器额定短路电流计算名称：各侧数值额定电压：110kV38.5kV10.5kV额定电流)(AeI1651103315004725.3833150016505.10331500CT接线方式：DdyCT一次电流计算：285165382047231650选用CT变比：3006052005100040052000CT二次额定电流)(2AeI75.4602851.420082012.44001650图8-1系统，阻抗和电流分布图(1)躲开10kV侧外部短路时的最大不平衡电流：AIffKKIdzauitxkdz4001230)05.01.01.01(3.1(max1)110(2)躲开励磁涌流：2481655.1ekdzIKI所以选用AIdz400(3)差动线圈的匝数为：AIIIIejbjbejsjbbhdzjsjbjdz5.1116575.44002......差动线圈匝数：)(21.55.116060....tIWjsjbjdzjscdjscdW.选择5匝。(4)继电器动作电流为：)(1256060...AWIzcdjbjdz(5)保护一次实际动作电流为：)(41675.4165122...AIIIIjbeejbjbjdzjbdz(6)确定非基本工作线圈和平衡线圈：765.0512.412.475.410.235.2110.2110..cdzeeejsfiphWIIIW793.051.41.475.435.235.2110.2110..cdzeeejsfiphWIIIW所以选：)(135..10..tWWzphzph)(651.35.10.t(7)整定匝数与计算匝数不等而产生的误差：05.004.05756.01756.01.110..110..10.zcdjsfiphjsfiphzazcdjsfiphjsfiphza(8)制动线圈躲开35kV侧外部最大不平衡电流：zzatxkzhfuufiKKK)35110(285.0)035.005.01.01.01(3.1(9)制动线圈的匝数为：9.19.06285.0.tgaWKWgzzhjszh所以：)(2.tWzzh(10)校验灵敏度系数：在系统最小运行方式下，11kV侧出口短路；110.110.zcdggWIAW3.152516575.41222231.23.110.110.2max.zcdeedjxWIIIK由于10kV侧发生故障时，制动线圈没有短路电流，因此只计负荷电流作用：zheefzhWIIIAW35.35.235..)(9.824731.4514At由BCH-1型差动继电器制动特性曲线得：当AtAWzh9.8，相应的动作安匝)(70AtWdz。217.2703.152dzglmAWAWK在系统最小运行方式下，110kV出口发生单相接地短路时：110.110.110.2min.110110.cdzeedjxcdggWIIIKWIAW)(322516575.4388031At且：)(4.1035.AtWIAWzhfhzh查计算曲线得：)(75AtAWdz229.475322dzglmAWAWK由以上计算可得：BCH-1型差动继电器满足要求。