變壓器差動保護回路中的不平衡電流

一、兩側(cè)電流互感器不同產(chǎn)生的不平衡電流

1、產(chǎn)生原因

由于變壓器高、低壓側(cè)的額定電流不同，為了保證差動保護正確工作，必須適當選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常和外部故障時，差動兩個臂中的電流接近，流入差動繼電器的電流近似為零，保護不動作。兩側(cè)電流互感器變比的比值應等于變壓器的變比，即nTA1/nTA2=nT。由于變壓器的變比和電流互感器的變比都是標準的，很難滿足上述等式成立，因此將會產(chǎn)生不平衡電流。

2、消除方法

減小或消除不平衡電流常采用數(shù)值補償?shù)姆椒ā?/p>

1）在變壓器一側(cè)電流互感器的二次裝設自耦變流器進行補償。

2）采用帶速飽和變流器的差動繼電器（BCH）時，利用其平衡線圈來減少不平衡電流。

3）微機保護中利用軟件系數(shù)使不平衡電流為最小。

二、變壓器兩側(cè)繞組連接方式不同產(chǎn)生的不平衡電流

1、產(chǎn)生原因

電力變壓器廣泛采用Y，d11接線方式，由于d側(cè)線電流超前Y側(cè)同一相線電流30°，若兩側(cè)電流互感器二次采用相同的接線方式，則差動回路兩臂上的電流也會有30°相位差，這樣即使兩臂上的電流大小相等，差動回路中也會產(chǎn)生不平衡電流。

2、消除方法

1）對變壓器采用相位補償，即將變壓器Y側(cè)的三個電流互感器二次接成三角形，而將d側(cè)的三個電流互感器二次接成星形，從而將電流互感器二次側(cè)的電流相位校正過來，這種接線稱為相位補償接線。采用上述相位補償接線后，在電流互感器的二次接成三角形的一側(cè)流入差動臂的電流增大√3倍，為保證正常運行時差動回路兩臂的電流相等，必須將該側(cè)電流互感器的變比增大√3倍。

2）在微機保護中，變壓器各側(cè)電流互感器都采用丫形接線，通過軟件來實現(xiàn)變壓器Y，d連接的相位校正。

三、變壓器的勵磁涌流產(chǎn)生的不平衡電流

1、產(chǎn)生原因

變壓器的勵磁電流只流過變壓器的電源側(cè)，反應到差動回路中不能被平衡。正常運行時勵磁電流很小，僅為變壓器額定電流的2%～10%，發(fā)生外部短路時，電壓降低，勵磁電流更小，因此這些情況對差動保護影響不大，一般不考慮。

當變壓器空載投入或外部故障切除電壓恢復過程中，由于變壓器鐵芯中磁通量的突變使鐵芯瞬間飽和，這時可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電流，稱為勵磁涌流。勵磁涌流有如下特點：

1）數(shù)值很大，可達額定電流的6~8倍或更大；

2）含有大量非周期分量，致使勵磁涌流波形偏于時間軸的一側(cè)，衰減很快；

3）含有大量的高次諧波，以2次諧波為主，而內(nèi)部短路電流中的2次諧波電流分量卻很少；

4）相鄰波形之間存在間斷角，而短路電流在非周期分量電流衰減后波形連續(xù)，沒有間斷角。

2、消除方法

根據(jù)勵磁涌流的特點，在變壓器差動保護中防止勵磁涌流引起差動保護誤動的措施有：

1）利用勵磁涌流中的非周期分量，采用帶速飽和變流器的差動繼電器構(gòu)成差動保護；

2）利用二次諧波制動原理構(gòu)成變壓器差動保護；

3）利用間斷角原理構(gòu)成變壓器差動保護；

4）利用延時動作或提高動作值來躲過勵磁涌流。

四、運行中變壓器調(diào)整分接頭產(chǎn)生的不平衡電流

1、產(chǎn)生原因

變壓器在運行中改變分接頭的位置就改變了變壓器的變比，原已調(diào)平衡的差動保護就會出現(xiàn)新的不平衡電流，其大小與調(diào)壓范圍有關。

2、消除方法

改變分接頭引起的不平衡電流，實際上是不可能消除的，一般采用提高動作電流值來解決，即在整定動作電流值中考慮躲過。