【文章內容簡介】 措施有兩類，一類是保護裝臵具備減緩飽和影響的能力，另一類是選擇適當?shù)碾娏骰ジ衅黝愋秃蛥?shù)。 保護對電流互感器兩大要求： ①保證保護的可依賴性。（不影響保護的可靠性） ②保證保護的安全性（不會導致保護誤動或無選擇動作） 保護裝臵抗飽和的能力 第二節(jié) 變壓器保護用 TA及對 差動保護的影響 對于變壓器差動保護，未提出明確要求。電流互感器本身與電力變壓器一樣也是采用同樣的原理，因此保護要區(qū)分飽和的原因是電流互感器還是變壓器本身引起。目前國內的主變保護產(chǎn)品未采取合適的方法。有廠家采取了一些方法但效果不理想，存在差動保護誤動的情況，特別是空載合閘于故障變壓器時。 暫態(tài)飽和與穩(wěn)態(tài)飽和的波形特征不同采取措施時也要區(qū)別對待。 針對 TA飽和問題，國內外提出一些判別 TA飽和的方法： 采用附加額外電路來檢測 TA飽和，現(xiàn)場工作不方便； 提高定值，降低保護動作靈敏度； 采用流出電流判別的比率差動保護； 異步法 TA飽和判別，利用 TA飽和時電流波型中諧波含量高、波形明顯不對稱 等特征； 時差法； TA飽和時，差動電流比制動電流落后； 利用電壓與差電流的變化不同步； 母差外部故障時各支路的短路電流分布可能很不均勻，飽和情況可能不一致。為保證母差保護的正確性，要求母線保護裝臵必須采取措施，減緩暫態(tài)飽和的影響并不對電流互感器提出特殊要求。母線差動為標準的滿足基爾霍夫定律因母線本身無電感鐵芯電容等影響。 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 A．概述 主保護：瓦斯保護和差動保護 一、瓦斯保護 瓦斯保護為變壓器本體內故障的一種主要保護，特別是鐵心故障。無論差動保護還是其他內部短路保護如何改進，都不能代替瓦斯保護，當然瓦斯保護也不能代替差動保護，電氣故障是瓦斯保護的反映較慢。 瓦斯保護在運行中，誤動較多，主要為回路和瓦斯繼電器本身的故障率較高。對于保護裝臵，只起到記錄動作信息和轉換保護動作出口的作用。 瓦斯保護的動作原理圖 為提高瓦斯保護的可靠性， XHJ和 CKJ的動作電壓有所不同。 XHJ的動作電壓較低，為額定電壓的 55%~60%；CKJ的動作電壓較高，為額定電壓的65%~70%； XHJ的動作時間為 10ms，CKJ的動作時間為 20ms。（規(guī)程規(guī)定繼電器的動作時間 10ms。本設計方案能有效的防止因絕緣破壞和直流單點接地引起保護誤動作。 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 一、比率制動式差動保護 變壓器縱差保護的構成原理及接線 TA1 TA2 IA IB IC 與發(fā)電機、變壓器及母線差動保護（縱差保護）相同，變壓器縱差保護的構成原理也是基于克希荷夫第一定律，即 ∑ Ｉ＝０ 其物理意義是：變壓器正常運行或外部故障時，流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流。此時，縱差保護不應該動作。 當變壓器內部故障時，若忽略負荷電流不計，則只有流進變壓器的電流而沒有流出變壓器的電流，其縱差保護動作。 I 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 ２、實現(xiàn)變壓器縱差保護的技術難點 （１） 變壓器兩側電流的大小及相位不同 變壓器正常運行時，若不計傳輸損耗，則流入功率應等于流出功率。但由于 兩側的電壓不同，其兩側的電流不會相同。 超高壓、大容量變壓器的接線方式，均采用 YN， d方式。因此，流入變壓器 電流與流出變壓器電流的相位不可能相同。當接線組別為 YN， d11時，變壓器兩側 電流的相位差 300。流入變壓器的電流大小和相位與流出電流大小和相位不同，則 ∑ I=0就不可能等于或很小了。 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 變壓器各側電流相位補償元件 變壓器各側電流互感器采用星形接線，二次電流直接接入本裝臵。電流互感器各側的極性以母線側為極性端。 變壓器各側 TA二次電流相位由軟件調整，裝臵采用 Y Δ變化調整差流平衡。對于 Y0/Δ11的接線，其校正方法如下： Ia’=IA IB Ib’=IB IC Ic’=IC IA 平衡系數(shù)的計算 高壓側繞組為 Y型，高壓側平衡系數(shù)為 13高壓側繞組為△型，高壓側平衡系數(shù)為 中壓側繞組為 Y型，中壓側平衡系數(shù)為 ** * 3MC T MDYHC T HDY 中壓側繞組為△型，中壓側平衡系數(shù)為 **MCT MDYHCT HDY 低壓側繞組為 Y型，低壓側平衡系數(shù)為 ** * 3MC T MDYHC T HDY 低壓側繞組為△型，低壓側平衡系數(shù)為 **LCT LDYHCT HDY１ 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 （ 2）、變壓器帶負荷調壓 為滿足電力系統(tǒng)用戶對電壓質量的要求，在運行中，根據(jù)系統(tǒng)的運行方式及負荷工況，要不斷改變變壓器的分接頭。變壓器分接頭的改變，相當于變壓器兩側的變比發(fā)生了變化，將使兩側之間電流的差值發(fā)生變化，從而增大了其縱差保護中的不平衡電流。 根據(jù)運行實際情況，變壓器帶負荷調壓范圍一般為上下 5%。因此，由于帶負荷調壓，在縱差保護產(chǎn)生的不平衡電流可達 5%的變壓器額定電流。 （ 3）、兩側差動 TA的變比與計算變比不同 變壓器兩側差動 TA的名牌變比，與實際計算值不同，將在縱差保護產(chǎn)生不平衡電流。另外，兩側 TA的型號和變比不一，也將使差動保護中的不平衡電流增大。由于兩側 TA變比誤差在差動保護中產(chǎn)生的不平衡電流可取 6%變壓器額定電流。 穩(wěn)態(tài)不平衡電流大 （ 1）、變壓器有激磁電流 變壓器鐵心中的主要磁通是由激磁電流產(chǎn)生的，而激磁電流只流過電源側，在實現(xiàn)的縱差保護中將產(chǎn)生不平衡電流。 激磁電流的大小和波形，受磁路飽和的影響，并由變壓器鐵心材料的幾何尺寸決定，一般為變壓器額定電流的 3%8%。大型變壓器的激磁電流相對較小。 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 暫態(tài)不平衡電流大 （ 1）、兩側差動 TA型號、變比及二次負載不同 與發(fā)電機縱差保護不同，變壓器兩側差動 TA的變比不同、型號不同；由各側 TA端子箱引至保護盤 TA二次電纜的長度相差很大，即各側差動 TA的二次負載相差很大。 差動 TA型號及變比不同，其暫態(tài)特性就不同；差動 TA二次負載不同，二次回路的暫態(tài)過程就不同。這樣，在外部故障或外部故障切除后的暫態(tài)過程中，由于兩側電流的自由分量相差很大，可能使兩側差動 TA二次電流之間的相位發(fā)生變化，從而可能在縱差保護中產(chǎn)生很大的不平衡電流。 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 （ 2）、空投變壓器的勵磁涌流 空投變壓器時產(chǎn)生的勵磁涌流的大小，與變壓器結構有關，與合閘前變壓器鐵心中剩磁的大小及方向有關，與合閘角有關；此外，尚與變壓器的容量、距大電源的距離有關。 多次測量表明：空投變壓器時的勵磁涌流通常為其額定電流的 26倍，最大可達 8倍以上。由于勵磁涌流只由充電側流入變壓器，對變壓器縱差保護而言是一很大的不平衡電流。 （ 3）、變壓器過激磁 在運行中，由于電源電壓的升高或頻率的降低，可能使變壓器過激磁。變壓器過激磁后，其勵磁電流大大增加。使變壓器縱差保護中的不平衡電流大大增加。 （ 4）、大電流系統(tǒng)側接地故障時變壓器的零序電流 當變壓器高壓側發(fā)生接地故障時，流入變壓器的零序電流因低壓為小電流系統(tǒng)而流不出變壓器。因此，對于變壓器縱差保護而言，上述零序電流為一很大的不平衡電流。 第三節(jié) 變壓器內部故障主保護 針對以上造成誤差的情況的相應措施 Ａ、 PST1200對各側電流互感器型號及變比誤差的解決措施 PST1200對此選用平衡系數(shù)來完成，此平衡系數(shù)的計算是由保護裝臵的軟件來完成。 平衡系數(shù)的計算與的接線方式無關 BL/BH應盡可能的小于 16，這是保證裝臵最佳運行方式。 若 BL/BH大于 16，在正常運行中會造成差流誤差變大。 Ｂ、單相變壓器勵磁涌流的分析 為考慮空載合閘的最嚴重條件，同時有利于簡化分析工作，假設電源內阻抗為 0，不計合閘回路電阻。 u1 Isd Lm u2 合閘大電源電壓為 u=umSin(ω t+α ) 單相變壓器勵磁涌流的分析 當二次側開路的空載變壓器突然合到電壓為 u的無窮大系統(tǒng)上，忽略變壓器漏抗壓降，設變壓器的變比為 1： 1，則有