從變壓器差動保護的功率差動特性談其現(xiàn)場應(yīng)用

　　[摘要]從變壓器差動保護為功率差動這一本質(zhì)特征，論述了微機變壓器差動保護的實現(xiàn)原理。并分析了變壓器差動保護功率差動原理缺陷帶來的應(yīng)用問題及解決防范措施。從變壓器差動保護功率差動特性著手，提出了變壓器差動保護現(xiàn)場調(diào)試方法和技巧。

　　變壓器差動保護和電機、線路等元件差動保護不同，其差動保護不是基于基爾霍夫定律的電流差動，而是一種基于能量守恒定律的功率差動保護，其原理獨特性決定其現(xiàn)場應(yīng)用也具有一定的特殊性和復(fù)雜性。

　　1. 變壓器差動保護的功率差動特性

　　變壓器是一個功率轉(zhuǎn)換元件，通過鐵芯磁鏈將電源側(cè)能量傳遞到負荷側(cè)，其一次、二次側(cè)電流與變比成反比，沒有直接可比性。但是變壓器遵守能量守恒定律，其一次、二次側(cè)功率近似相等。其差別僅在于包括勵磁無功損耗及鐵損、銅損等有功損耗的變壓器電源側(cè)損耗，對于電力變壓器正常運行時這些損耗均能控制在1%額定容量之內(nèi)，只是受到?jīng)_擊時產(chǎn)生的勵磁涌流功率損耗往往達到額定容量的數(shù)倍之多。如果處理得當，以功率差動特性為基礎(chǔ)的變壓器差動保護仍能成為一種高靈敏度的快速主保護。

　　2. 現(xiàn)代微機變壓器功率差動保護的實現(xiàn)

　　現(xiàn)代微機型變壓器差動保護對變壓器各側(cè)CT變比和接線不再有特殊要求，只需用戶輸入變壓器的連接組別、各側(cè)額定電壓、各側(cè)CT變比等基本信息，其就能實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)換。以110KV/35KV，YD5，31500KVA變壓器為例，其接線如圖一所示。

　　一次側(cè)繞組中：

　　A=L1，B=L2，C=L3

　　二次側(cè)繞組中：

　　L1’=b-a，L2’=c-b，L3’=a-c

　　所以：

　　L1’-L3’=b-a-a+c=-3a

　　a=1/3（L3’-L1’）

　　同理：

　　b=1/3（L1’-L2’）

　　c=1/3（L2’-L3’）

　　A繞組和a繞組在同一鐵芯柱上，通過共同磁鏈，完成能量交換。正常運行及外部故障時在忽略損耗的前提下：

　　AΧ（110KV/）=aΧ35KV

　　即：AΧ（110KV/）-aΧ35KV=0

　　A-aΧΧ(35KV/110KV)=0

　　當內(nèi)部故障時，故障損耗功率功率類同變壓器損耗，且難以忽略，此時：

　　D=A-aΧΧ(35KV/110KV)≠0

　　此值由變壓器兩側(cè)電流經(jīng)存儲于保護裝置對應(yīng)整定參數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則轉(zhuǎn)換而來，做為差動量可構(gòu)成反映變壓器內(nèi)部故障的電流形式的功率差動保護。

　　3. 微機變壓器差動保護整定中的特殊問題

　　3.1 分接頭的影響

　　變壓器差動保護整定除考慮互感器變比誤差的影響外，還應(yīng)考慮變壓器分接頭的影響。從上部分推導(dǎo)可知：

　　D=A-aΧΧ(35KV/110KV)

　　式中“35KV/110KV”等于變壓器變比的倒數(shù)，可見變壓器變比代表變壓器運行電壓參與差流計算。當變壓器非額定分接時，變壓器各側(cè)電壓仍按額定電壓整定就會造成D計算誤差。對于無載調(diào)壓變壓器，保護整定時可按實際分接整定，如+5%分接，變壓器額定電壓可整定為110KV/（35KV/1.05）或(110Χ1.05)KV/35KV。對于有載調(diào)壓變壓器，如±8Χ1.25分接，則取平均分接為2/（1/0.9+1/1.1）=0.99，變壓器額定電壓可整定為110KV/（35KV/0.99）或(110Χ0.99)KV/35KV，啟動值計算時另記入10%的變比誤差。

[$page]　　3.2 勵磁涌流及過激磁電流的影響

　　變壓器在電源