变压器的差动保护

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时间: 2021-07-30
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变压器差动保护是比较被保护设施各侧电流的相位和大小。            


变压器的主保护是差动保护,采用循环电流的原理,保护变压器绕组、引出线及单相匝间的相间短路故障。在绕组变压器的两侧按循环电流法装上电流互感器,若两侧电流互感器的同级性端均朝向母线侧,则同级性端子相连,此时电流继电器串联接入两接线之间。差动保护可以快速有选择性的启动短路保护。


 变压器差动保护原理图


等效电路:次级绕组和初级绕组通过主磁通磁芯磁化曲线的励磁电流连接得到磁通。


 变压器等效电路


变压器尖峰电压:变压器其实可以看作是大电抗器,电流磁通由于不能突变,所以断开、接通过程中会产生反电动势,产生尖峰电压。

 

变压器的电压尖峰消除方法:变压器的漏感越大,射频干扰越大,电压尖峰越高。可以通过用环型磁芯替代e型磁芯和较好的绕线工艺来减小漏感,进而消除尖峰电压。

 

若关闭变压器,磁通仍不返回到零剩磁点,此时将变压器重新通电,磁通未从零开始增加,可能会导致磁通偏移。

 

差动保护的保护情形:


1.浪涌电流的产生


 浪涌保护电路


浪涌电流的产生是由于电网中大功率电感性负载、可控硅整流设备、斩波器用电设备,还有线路中感应的雷电等造成的。

 

大功率电感在电网中突然断开的瞬间会要比较高的反电动势产生,当异步系统通过变压器切换到一起时,也会产生大的冲击电流,因为大的电压差会导致磁芯的瞬态饱和。在三相变压器上,将产生三相冲击电流,这取决于矢量组和变压器上星点接地的方法。

 

2.星三角变压器的典型冲击电流


 冲击电流


若断开外部短路并恢复电压使变压器重新磁化,也会产生类似的冲击电流。但是,它远小于关闭的变压器通电后的浪涌电流。

 

3.有同感电流的涌入 

 

当变压器并联连接时,变压器的差动保护会跳闸,这是由通电的变压器的涌入电流引起的。变压器在通电瞬间会产生一个很大的电流尖峰叫做浪涌电流,跨入馈线源电阻的初始冲击电流引起的电压降会并联影响第二个变压器,并产生同感的冲击电流

 

4.涌入阻塞

 

涌入电流从单侧流入受保护的对象,并表现为内部故障。变压器差动保护可以防止涌入阻塞。

 

5.变压器过剩

 

若变压器在过高的电压下运行,磁化强度增加。当工作点接近饱和时,励磁电流急剧上升,波形变得越来越失真。


 变压器过剩


差动保护可以保护大部分的变压器故障,大家对差动保护要充分引起重视。

 


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