【正文】 f I.minsetI.maxsetI.res gI .maxresI resIrI.setrIg點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的動(dòng)作電流稱為最小動(dòng)作電流 ，而對(duì)應(yīng)的制動(dòng)電流稱為拐點(diǎn)電流。 0 a g ()rel resK f I.maxsetI.res gI .maxresI resIrI 的線性部分可以表示為 : ()rel resK f I( ) ( )r e l r e s r e l z a T A r e sK f I K f U K I? ? ? ? ?設(shè)變壓器穿越電流等于最大外部故障電流 ，差動(dòng)繼電器動(dòng)作電流和制動(dòng)電流分別為 ，如圖的 a點(diǎn)所示。稱為差動(dòng)繼電器的制動(dòng)特性，而處于制動(dòng)特性上方的區(qū)域稱為差動(dòng)繼電器的動(dòng)作區(qū)，另一個(gè)區(qū)域相應(yīng)地稱為制動(dòng)區(qū)。12I I I??如果將變壓器兩側(cè)的電流都折算到電流互感器的二次側(cè)，則可以認(rèn)為在正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)，同一電流流過(guò)變壓器兩側(cè)，故稱為穿越電流 由互感器變比不一致和互感器傳變誤差產(chǎn)生的不平衡電流的討論知： 流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)。 ?注意： 差動(dòng)保護(hù)的整定值越大，則對(duì)變壓器 內(nèi)部故障的反應(yīng)能力就越低。 Ⅲ. 在正常運(yùn)行情況下，為防止電流互感器二次回路斷線時(shí)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，起動(dòng)電流應(yīng)大于變壓器的最大負(fù)荷電流 ， 當(dāng)負(fù)荷電流不能確定時(shí)，可采用變壓器的額定電流,并引入可靠系數(shù)Ｋ rel(一般取 )，則保護(hù)裝置的動(dòng)作電流整定值為： m a xs e t r e l L r e l N TI K I K I??? ? ? ?按上面三個(gè)條件計(jì)算縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流，并選取最大者 所有電流都是折算到電流互感器二次側(cè)的數(shù)值。 12(1 )T A TTAnnnn? ? ? ??當(dāng)變壓器縱差保護(hù)采用波形鑒別或二次諧波 制動(dòng)的原理構(gòu)成時(shí)，本身就具有躲開(kāi)勵(lì)磁涌流 的特性，無(wú)需再作考慮。 Ⅰ. 躲開(kāi)保護(hù)范圍外部短路時(shí)流過(guò)繼電器的 最大不平衡電流， 此時(shí)繼電器的起動(dòng)電流應(yīng)為 : Iset= （ 二次側(cè)） 其中 I 保護(hù)外部短路時(shí)流過(guò)繼電器的最大不平衡電流 3. 變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算原則 . m a x . m a x( 0. 1 )un b za np at kI f U K K I? ? ? ? ?－外部短路故障時(shí)最大短路電流； .maxkI－由于電流互感器計(jì)算變比和實(shí)際變比 不一致引起的相對(duì)誤差。 1 2 S 3 1I????1 1I??39。 I ＳＢＬ 速飽和鐵芯 由于非周期分量使速飽和鐵芯迅速飽和，從而使非周期分量傳遞到二次側(cè)大為減少。減小二次負(fù)載的方法，除了減小二次電纜的電阻外，可以增大電流互感器的變比 nTA。2I..39。變比差系數(shù)可按下式計(jì)算： bzadWfnW? ? ? ?假設(shè) Δ n0，則可以將 先經(jīng) Wb后再和 差接起來(lái)。2I對(duì)于電磁式縱差動(dòng)保護(hù)裝置，可以采用中間變流器進(jìn)行補(bǔ)償。此時(shí)引入差動(dòng)繼電器的電流為 : 1nI??1 2 1rI I I n I? ? ?? ? ? ?Δ n就是需要補(bǔ)償?shù)南禂?shù) 2 W b W d W * * TS .1I.2I.39。 ?勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)： 1)包含有很大成分的非周期分量，往往使涌流偏于時(shí)間軸的一側(cè) 2)包含有大量的直流及高次諧波，而以二次諧波為主； 3)波形之間出現(xiàn)間斷，一個(gè)周期中間斷角為 α 。 當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí) ， 變壓器電壓從零或很小的數(shù)值突然上升到運(yùn)行電壓 。通常采用同型系數(shù)來(lái)表示互感器型號(hào)對(duì)不平衡電流的影響，即 .1I?.2I?.1I?.1I?1un b atI K I ??4）由變壓器勵(lì)磁涌流 ILY所產(chǎn)生的 不平衡電流 ?變壓器的勵(lì)磁電流 Iμ僅流經(jīng)變壓器的某一側(cè) ， 故通過(guò)電流互感器反應(yīng)到差動(dòng)回路中不能被平衡掉 ， 正常情況下此電流很小 ， 一般不超過(guò)額定電流的 2%~10%。 ZL 區(qū)外故障時(shí)變壓器兩側(cè)的一次電流為 (折算到二次側(cè) )，故由電流互感器傳變誤差引起的不平衡電流為 : .1 1 2 2//TA TAI n I n?1 2 2 1unbI I I I I????? ? ? ?不平衡電流實(shí)際上就是兩個(gè)電流互感器勵(lì)磁電流之差。 （ 根據(jù)第四章 ， 電流互感器誤差不會(huì)超過(guò) 10% ， 最大可能值 ） 采用電流互感器同型系數(shù) Kat（ 同型號(hào)取 ，不同型號(hào)取 1，對(duì)于變壓器一般取 1 ）。 設(shè) ，則由電流互感器和變壓器變比不一致產(chǎn)生的最大不平衡電流為： . m a x . m a xu n b z a kI f I??如無(wú)特殊說(shuō)明，變壓器各側(cè)電流都是折算到二次側(cè) 從二次側(cè)來(lái)看是同一個(gè)電流從一側(cè)流入從另一側(cè)流出 2）由變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭 而產(chǎn)生的不平衡電流 ?調(diào)整變壓器分接頭是電力系統(tǒng)中常用的調(diào)壓 方法 ， 改變分接頭也就是改變了變壓器的變比 nT， 分接頭的改變 ， 就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的不平衡 電流 。 接入縱差動(dòng)繼電器的差電流為： 高壓側(cè) 中壓側(cè) 低壓側(cè) 正常運(yùn)行時(shí)由高壓側(cè)、中壓側(cè)同時(shí)向低壓側(cè)提供功率 13Tn23Tn設(shè)變壓器的 1－ 3側(cè)和 2－ 3側(cè)的變比為 和 ，考慮到正常運(yùn)行和區(qū)外故障時(shí)變壓器各側(cè)電流滿足 : 13Tn 23Tn電流互感器變比的選擇應(yīng)該滿足 : 3 1 31 3T A TTAnnn ?變壓器高中壓側(cè)采用星形接線 ,低壓側(cè)采用三角形接線 三相變壓器各側(cè)電流互感器的接線方式和變比的選擇也要參照 Y,d11雙繞組變壓器的方式進(jìn)行調(diào)整，即 Δ側(cè)互感器用 Y接線方式；兩個(gè) Y側(cè)互感器則采用 Δ 接線方式。 39。 由于 側(cè)采用了兩相電流差 ， 相當(dāng)于變壓器的變比增加了 倍 ， 因此電流互感器變比的選擇應(yīng)該滿足： .ArI .BrI .CrI3213 TA TTAnnn?模擬式的差動(dòng)保護(hù)都是采用這種接線方式，對(duì)于數(shù)字式差動(dòng)保護(hù)，也可以將星形側(cè)的三相電流直接接入保護(hù)裝置內(nèi)，由計(jì)算機(jī)的軟件實(shí)現(xiàn)相位調(diào)整功能，以簡(jiǎn)化接線。 39。. ()C r Y C Y A dCI I I I? ? ?. . .39。 39。 39。dAI39。39。YBI39。dAI 39。YA YBII?變壓器星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形 變壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形 YCIYBIdCIdBIdaI dbIdcI39。 1212122211TA TATATTAIIIInnnInnI? ? ? ???或其中 ： 高壓側(cè)電流互感器變比 1TAn2TAnTn： 變壓器的變比 ： 低壓側(cè) 電流互感器 變比 要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差保護(hù)，必須適當(dāng)?shù)倪x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比 ，即 Tn21TATTAnnn??由于變壓器常采用 Y， d11的接線方式，因此， 其兩側(cè)電流的相位差為 ，若兩側(cè)電流互感 器仍采用通常的接線方式，則二次電流由于相 位不同，也會(huì)有一個(gè)差電流流入繼電器，為消 除這種不平衡電流的影響，通常都是將變壓器 星形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成三角形，而將變 壓器三角形側(cè)的三個(gè)電流互感器接成星形，并 適當(dāng)考慮聯(lián)接方式后，即可把二次電流的相位 校正過(guò)來(lái)。1I 39。 第二節(jié) 變壓器縱差動(dòng)保護(hù) ?主要是變壓器內(nèi) 部繞組故障、外部 套管及引出線故障 雙繞組變壓器 Ｉ Ｉ 高壓側(cè) 低壓側(cè) 1I2I39。 4)外部接地短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù) a、 中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)內(nèi)，應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù) b、 自耦變壓器和高、中壓側(cè)中性點(diǎn)都直接接地的三繞組變壓器，當(dāng)有選擇性要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)零序方向元件 。 ?縱差動(dòng)保護(hù)范圍： 6300kVA以上并列運(yùn)行的變壓器；10000kVA以上單獨(dú)運(yùn)行的變壓器；容量為 6300kVA以上的發(fā)電廠廠用變壓器和工業(yè)企業(yè)中的重要變壓器。 ?對(duì)變壓器油箱內(nèi)的各種故障、應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。此外，對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的星形接線方式變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過(guò)熱。 1. 變壓器內(nèi)部故障 ?油箱內(nèi)故障： 繞組的相間 短路 、接地短路、 匝間短路、鐵心燒損等 . ?油箱外部故障： 套管和引出線上發(fā)生相間短 路和接地短路 油箱內(nèi)部故障非常危險(xiǎn)，高溫電弧不僅會(huì)燒毀繞組和鐵芯，還會(huì)使變壓器油絕緣分解產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸的嚴(yán)重后果 油箱內(nèi)故障 油箱外部故障 2. 變壓器不正常運(yùn)行狀態(tài)主要包括： 1) 由于 變壓器外部相間短路 引起的過(guò)電流 （相間短路 —— 過(guò)電流） 2) 由于 變壓器外部接地短路 引起的過(guò)電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓 （接地短路 —— 過(guò)電流、中性點(diǎn)過(guò)電壓） 3) 由于 負(fù)荷超過(guò)額定容量 引起的過(guò)負(fù)荷 （過(guò)負(fù)荷） 4) 由于 漏油等原因 而引起的油面降低 （油面降低） 5) 在 過(guò)電壓 或 低頻率 等異常運(yùn)行方式下，發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁 （過(guò)勵(lì)磁） 變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使繞組和鐵芯過(guò)熱。反應(yīng)油箱內(nèi)的各種故障，不反應(yīng)油箱外部的故障。 2)縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) ?特點(diǎn)： 反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)外故障 ?對(duì)變壓器繞組、套管及引出線上的故障，應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。 3)外部相間短路時(shí)，應(yīng)采用的保護(hù) ?對(duì)于外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流，應(yīng)采用下列保護(hù)： a、 過(guò)電流保護(hù)： 用于降壓變壓器，保護(hù)的整定值考慮在事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷電流 b、 復(fù)合電壓（負(fù)序電壓和線電壓）起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)： 用于升壓變壓器及過(guò)電流保護(hù)靈敏性不滿足要求的降壓變壓器上 c、 負(fù)序電流及單相式低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)： 用于大容量升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器 d、 阻抗保護(hù)： 對(duì)升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器當(dāng)采用 b、 c的保護(hù)不能滿足靈敏性和選擇性要求時(shí)，采用阻抗保護(hù)。 （在變壓器過(guò)勵(lì)磁允許的范圍內(nèi)，保護(hù)作 用于信號(hào)，超過(guò)允許值，可動(dòng)作于跳閘） 7)其它保護(hù) ?對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障， 應(yīng)裝設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的保護(hù)裝置。 1T