變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

在《變壓器的電氣量主保護》中,介紹了主變保護中的主保護:差動速斷、縱差保護、分相差動、小區差動和分側差動。其中,縱差保護和分相差動由於是基於磁勢平衡原理構造的保護判據,在變壓器在空投或區外故障切除電壓恢復過程中,受勵磁湧流的影響。

Q/GDW1175-2013《變壓器、高壓並聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規範》指出,主變保護必須具有防止勵磁湧流引起保護誤動的功能。之所以未明確規定必須採取何種措施,是賦予各個廠家配置更多的檢測手段和判別方法的權利。

根據勵磁湧流特點,構造的常見的勵磁湧流判別方法有:

1)二次諧波判別

利用勵磁湧流情況下含有豐富的二次諧波的特點,將差動保護的差流中二次諧波電流作為制動量,構造二次諧波制動比:差流中二次諧波分量與基波分量電流比值的百分比。當二次諧波制動比大於定值時,閉鎖差動保護;小於定值時,開放差動保護。其中,二次諧波制動比的整定值越大,躲勵磁湧流的能力越弱,越容易誤動。

變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

2)波形對稱判別

利用勵磁湧流時一個週期內正半波和負半波電流波形不對稱的特點,將差流進行微分濾去直流分量後,比較每個週期內差電流的前半波和後半波的量值,以區分區內故障和勵磁湧流。

變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

3)間斷角判別

主變內部故障時,電流波形間斷角很小;勵磁湧流情況下,電流波形間斷角大(一般大於60°)。利用該特點,根據差動電流波形是否有間斷和間斷角的大小來區分內部故障和勵磁湧流。

變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

在上述措施中,二次諧波和波形對稱的辨別方法的應用最為普遍。由於各個廠家在判據上是有區別的,因此在保護說明書中從未說明具體判據。對於二次諧波閉鎖方案,主要判據有:

1)或門閉鎖方案:三相差流某一項判為勵磁湧流,閉鎖三相差動。

變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

2)按相閉鎖方案:三相差流某一項判為勵磁湧流,僅閉鎖該項相差動。

變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

3)最大比最大閉鎖方案:三相差流二次諧波最大值和基波最大值之比來制動差動保護。

變壓器差動保護抗勵磁湧流的措施

4)三取二方案:三相差流任意兩項差流二次諧波含量大於定值,閉鎖三相差動。

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