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自耦变压器和差式比率制动式差动保护原理

发布时间:2020-06-02 15:40:00来源:浙江新航电气有限公司

双绕组自耦变压器比率制动的差动保护原理:

1、自耦变压器和差式比率制动的动作判据:

(1)差动电流;

(2)制动电流;

(3)差动保护动作的第一判据;

(4)制动比率系数;

(5)外部故障时,保护可靠地不动作;应满足如下判据;

(6)差动保护动作的第二判据;

2、自耦变压器比率制动特性的整定:

(1)最小启动电流lat0 .

(2)拐点制动电流brko可选取

(3)最大制动系数krnkmxs和制动特性斜率s:

①最大制动系数

②比率制动特性曲线如下图:

③比率制动系数的整定值d取0.3-0.5

④比率制动特性的斜率s,由上图可知:

当ibrko<

即比率制动特性的折线bc过坐标原点,在任何制动电流下有相同的制动系数;

(4)内部故障灵敏度校验:

在系统最小运行方式下,计算自耦变压器出口金属性短路的最小短路电流(周期分量),同时计算相应的制动电流,由相应的比率制动特性查出对应与的起动电流则灵敏系数要求ksen>2.0;

3、三绕组自耦变压器比率制动的差动保护原理:

对于三绕组自耦变压器,其差动保护的原理与双绕组自耦变压器的差动保护原理相同,但差动电流和制动电流及最大不平衡电流应做相应的更改。差动电流和制动电流分别为:

在有的自耦变压器差动保护直接取三侧中最大电流为制动电流,即最大不平衡电流的计算公式如下:

在微机保护中,考虑采用数值补偿系数后误差非常小0m≈0,则上式为:

4、自耦变压器励磁涌流闭锁原理:

采用二次谐波制动原理

在自耦变压器励磁涌流中含有大量的二次谐波分量,一般约占基波分量的40%以上。利用差电流中二次谐波所占的比率作为制动系数,可以鉴别自耦变压器空载合闸时的励磁涌流,从而防止自耦变压器空载合闸时保护的误动。

在差动保护中差电流的二次谐波幅值用表示,差电流中二次谐波所占的比率可表示为如下式:

如选二次谐波制动系数为定值d3,那么只要大于定值d3,就可以认为是励磁涌流出现,保护不应动作。在值小于d3,同时满足比率差动其他判据时才允许保护动作。

比率差动保护的第三判据应满足下式:

二次谐波制动系数d3,有0.15、0.2、0.25三种系数可选。

5、自耦变压器差动速断保护:

(1)采用差动速断保护的原因:

一般情况下比率制动原理的差动保护能作为电力自耦变压器主保护,但是在严重内部故障时,短路电流很大的情况下,ta严重饱和使交流暂态传变严重恶化,ta的二次侧基波电流为零,高次谐波分量增大,反应二次谐波的判据误将比率制动原理的差动保护闭琐,无法反映区内短路故障,只有当暂态过程经一-定时间 ta退出暂态饱和比率制动原理的差动保护才动作,从而影响了比率差动保护的快速动作,所以自耦变压器比率制动原理的差动保护还应配有差动速断保护,作为辅助保护以加快保护在内部严重故障时的动作速度。差动速断保护是差动电流过电流瞬时速动保护。

(2)差动速断的整定值按躲过最大不平衡电流和励磁涌流来整定:

6、自耦变压器比率差动保护程序逻辑框图:

(1)自耦变压器差动保护程序逻辑框图:

(2)自耦变压器差动保护程序逻辑原理:

在程序逻辑框图中d2=l4ct0\ d2=k_21/ink 为比率制动系数整定值,d3为二次谐波制动系数整定值。可见比率差动保护动作的三个判据是“与”的关系(图8-14中的与门y2),必须同时满足才能动作于跳闸。而差动速断保护是作为比率差动保护的辅助保护。其定值为d-=lacts,在比率差动保护不能快速反映严重区内故障时,差动速断保护应无时延地快速出口跳闸。因此这两种保护是“或”的逻辑关系(图8-14 中的或门h3)。比率差动保护在ta二次回路断线时会产生很大的差电流而误动作,所以必须经ta断线闭锁的否门再经与门y3才能出口动作。当ta断线时与门y3被闭锁住,不能出口动作。

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