论文摘要：变压器是电力系统的重要设备，纵差保护是其主保护。在变压器运行时，由于励磁涌流等因素的影响会产生不平衡电流，从而影响纵差保护的灵敏度。变压器纵差保护的核心问题是如何正确识别励磁涌流和内部故障电流。
论文关键词：变压器,纵差保护,励磁涌流
一变压器的纵差保护的意义及原理
电力变压器是电力系统的重要设备，发生故障时使短路电流产生的电弧破坏绕组绝缘，烧毁铁芯，油箱爆炸，对电力系统带来严重影响。变压器的继电保护常装设：瓦斯保护、纵差保护、低压起动的过流保护、复合电压起动的过流保护、零序电流保护、过负荷保护等。而纵差保护是其主保护，安全可靠性对变压器保护影响最关键。
纵差保护在变压器正常工作和外部故障时，流过差动继电器的电流在理想情况下等于零。当变压器内部发生相间短路时,流过差动继电器的电流为两个差动臂电流之和，使差动继电器KD动作，并作用于变压器两侧断路器跳闸。但实际上由于多种原因，即使在正常运行时，也会有不平衡电流流过差动回路，迫使纵差保护的整定动作值增大，使保护的灵敏度降低。因此要提高纵差保护的灵敏度，关键是减小不平衡电流的影响。
二纵差保护误动的原因
产生不平衡电流的主要因素有很多，如变压器两侧TA的型号不同产生不平衡电流；由于TA实际变比与计算变比不一致产生不平衡电流；带负荷调整变压器分接头来调整电压产生不平衡电流；变压器稳态过励磁情况下产生励磁涌流；变压器正常的空载合闸，外部故障切除后故障恢复中，铁芯容易在暂态过程中饱和产生励磁涌流。在以上五个影响因素中，以变压器空载合闸时或外部故障被切除后恢复供电时所产生的励磁涌流的影响最为严重。因此，当前变压器纵差保护的核心问题就是如何正确识别励磁涌流和内部故障电流。
三变压器励磁涌流特点
电力变压器正常运行时，建立磁场的励磁电流很小，但在变压器空载合闸和外部故障切除恢复供电时，由于剩磁以及磁通暂态特性，造成变压器铁芯严重饱和，导致励磁电流远大于额定电流，从而使变压器差动保护误判断是故障短路电流而误动。
单相变压器励磁涌流的特点：波形偏向于时间轴一侧，并且出现间断。涌流越大，间断角越小。含有大量的高次谐波，并且以二次谐波为主。间断角越小，二次谐波也越小。含有大量的非周期分量，间断角越小，非周期分量越大。4励磁涌流是否产生以及产生的的大小与合闸角有关。
三相变压器励磁涌流的特点：与单相变压器励磁涌流相比，其中一相或两相励磁涌流的二次谐波明显减少，但至少还有一相励磁涌流含有大量的二次谐波。励磁涌流仍然间断，但是间断角明显减少，其中以对称涌流的间断角最小。某相励磁涌流可能不再偏离时间轴的一侧，变成了对称涌流。其它两相仍然为偏离时间轴一侧的非对称涌流。对称性涌流的数值较小，非对称性涌流仍含有大量的非周期分量，但对称性涌流中无非周期分量。三相电压之间有相位差，三相励磁涌流不同，任何情况下空载投入变压器，至少在两相中要出现不同程度的励磁涌流。
四励磁涌流鉴别方法
在变压器的差动保护中，励磁涌流的识别是关键性问题。许多学者提出了许多判别励磁涌流的新方法新原理。
1二次谐波制动原理
二次谐波制动原理简单明了，但是在应用时也有较大的局限性。缺点之一是很难适当选择制动比。其二是励磁涌流是暂态电流，不适合用傅氏级数的谐波分析方法。因为对于暂态信号而言，傅氏级数的周期延拓将导致错误的判断。其三是大型变压器励磁涌流衰减较慢，导致差动保护被长时间闭锁，内部故障时暂态电流中含有较大的二次谐波，保护不易识别，并且动作延时。在剩磁较多时涌流中二次谐波含量变的很低，很容易导致差动保护误动。
2电压谐波制动原理
该原理能可靠鉴别涌流,闭锁保护。对LC振荡对不敏感，使二次谐波制动的某些不足得以某种程度的改善。由于只用半个周期的数据，动作速度快。缺点是门槛值的整定比较复杂，应用与系统阻抗密切相关，在整定时需要精确的了解系统的阻抗。而当阻抗很小的时候，保护特性将要受到破坏，到极端情况(系统联系阻抗为O)，该原理拒动，所以运用该原理的保护必须对系统阻抗有比较精确的了解。
3间断角原理
间断角闭锁原理是利用励磁涌流波形具有较大的间断而短路电流波形连续变化不间断的特征作为鉴别判据，简单直接。但它是以精确测量间断角为基础，如遇到暂态饱和传变会使涌流二次侧间断角发生畸变，有时会消失，必须采取某些措施来恢复间断角，这样就增加了保护硬件的复杂性。同时间断角原理还要受到采样率、采样精度的影响及硬件的限制，它面临着因TA传变引起的间断角变形问题。它需要较高的采样率以准确地测量间断角，这对CPU的计算速度提出了更高的要求。此外，用微机实现间断角原理时硬件成本高。
4波形对称原理
波形对称原理原理是利用差电流导数的前半波与后半波进行对称比较，根据比较的结果判断是否发生了励磁涌流。该原理是间断角原理的推广，比间断角原理容易实现，克服了间断角原理对微机硬件要求太高的缺点，可实现快速出口和可靠闭锁于涌流。但是该原理的应用的问题有:比较阈值K如何确定？对称范围（对称角度）应当取多大？这两个问题很难通过严格的理论分析解决，应用中只能根据实际情况，通过试验的方式设定或修正，结果潜伏了误判的隐患。 1/2 1 2 下一页 尾页 |
