專利名稱：一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器電流差動保護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器電流差動保護方法。屬于電力主設備 保護技術領域。
背景技術：
電力變壓器作為電力系統(tǒng)中大量使用的電氣主設備，它的安全運行是電力系統(tǒng)可 靠工作的必要條件?，F(xiàn)有技術中，三相變壓器普遍采用縱差保護和瓦斯保護雙重配置作為 主保護。其中，傳統(tǒng)縱差保護的電流互感器裝設在變壓器到斷路器之間的引出線上，能夠反 映變壓器繞組和引出線的相間短路故障，以及中性點直接接地系統(tǒng)電網(wǎng)側(cè)繞組和引出線的 接地短路及繞組匝間短路故障。流過差動繼電器的電流在變壓器正常運行或外部故障時為 不平衡電流，在內(nèi)部故障時為總的故障電流。為了滿足選擇性，差動繼電器的動作電流必須 大于最大不平衡電流。當變壓器空載投入和外部故障切除后電壓恢復時，可能出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁電 流，即勵磁涌流，其數(shù)值可達額定電流的6 8倍。勵磁涌流只出現(xiàn)在變壓器的受電一側(cè)， 此時流過傳統(tǒng)差動保護繼電器的電流即勵磁涌流引起的不平衡電流，它遠遠大于了整定的 動作電流，引起保護誤動。為了避免勵磁涌流的影響，常常利用勵磁涌流的特點，采取制動 措施，如采用二次諧波制動、比較波形間斷角來鑒別內(nèi)部故障還是勵磁涌流等。此外還有波 形對稱原理、虛擬三次諧波制動原理、利用小波理論、數(shù)學形態(tài)學理論等其他方法來鑒別勵 磁涌流。除了二次諧波制動、比較波形間斷角、波形對稱原理外，其他方法都十分復雜，對于 數(shù)學算法和軟件要求很高，工程利用較少。成功用于工程實際的鑒別勵磁涌流的方法，歸根 結(jié)底是要躲過勵磁涌流，即發(fā)生勵磁涌流時將保護閉鎖，這時若發(fā)生故障，必然導致保護閉 鎖區(qū)間內(nèi)承受故障帶來的破壞，直到保護開放，使繼電器動作于斷路器跳閘為止。這個過程 可能對變壓器造成嚴重損害。因此，設計一種不受勵磁涌流影響的新型繞組保護十分必要，本方法就是能夠解 決這一問題的內(nèi)置互感器繞組差動保護。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有差動保護方法的不足，特別是采用變壓器導管電流互感器或采用變壓器 各側(cè)斷路器電流互感器的變壓器差動保護裝置易受勵磁涌流影響的問題，本發(fā)明的目的是 提供一種采用內(nèi)置繞組互感器的三相變壓器電流差動保護方法，它不受變壓器合間時的勵 磁涌流的影響，能提高變壓器內(nèi)部故障保護動作靈敏度和快速性，從而顯著提高變壓器保 護正確動作率。實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電 流差動保護方法，包括如下步驟(1)將電流互感器安裝于雙繞組、三繞組或者其他多繞組變壓器內(nèi)部的每相繞組 兩端，構(gòu)成以每個繞組兩個端頭測量電流為依據(jù)的電流差動保護；
(2)將各電流互感器采集得到的數(shù)據(jù)進行處理，以每個繞組兩個端頭的測量電流 之差構(gòu)成差動電流，取0. 05 0. 2倍該側(cè)變壓器的額定電流作為該差動電流動作門檻值；(3)通過差動電流與差動保護動作電流整定值進行比較，當啟動元件啟動、差動電 流大于整定值時，繞組差動保護按整定的動作時間動作，同時跳開變壓器各側(cè)的斷路器，切 除繞組故障。進一步，所述電流互感器采用電磁式、光電式或者電子式電流互感器；電磁式電流 互感器采集電流，經(jīng)過電纜傳到微機變壓器保護裝置實現(xiàn)差動保護；或者采用光電式、電子 式電流互感器，經(jīng)過光纖傳到合并器及數(shù)字式變壓器保護裝置實現(xiàn)差動保護。進一步，所述各側(cè)繞組兩端頭的電流互感器選擇同型號、同變比的互感器；電流互感器的計算變比為
權(quán)利要求
1.三相變壓器內(nèi)置繞組互感器電流差動保護方法，包括如下步驟(1)將電流互感器安裝于雙繞組、三繞組或者其他多繞組變壓器內(nèi)部的每相繞組兩端， 構(gòu)成以每個繞組兩個端頭測量電流為依據(jù)的電流差動保護；(2)將各電流互感器采集得到的數(shù)據(jù)進行處理，以每個繞組兩個端頭的測量電流之差 構(gòu)成差動電流，取0. 05 0. 2倍該側(cè)變壓器的額定電流作為該差動電流動作門檻值；(3)通過差動電流與差動保護動作電流整定值進行比較，當啟動元件啟動、差動電流大 于整定值時，繞組差動保護按整定的動作時間動作，同時跳開變壓器各側(cè)的斷路器，切除繞 組故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電流差動保護方法，其特征在 于，所述電流互感器采用電磁式、光電式或者電子式電流互感器；電磁式電流互感器采集 電流，經(jīng)過電纜傳到微機變壓器保護裝置實現(xiàn)差動保護；或者采用光電式、電子式電流互感 器，經(jīng)過光纖傳到合并器及數(shù)字式變壓器保護裝置實現(xiàn)差動保護。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電流差動保護方法，其特征在于，各側(cè)繞組兩端頭的電流互感器選擇同型號、同變比的互感器；電流互感器的計算變比為 式中KTA.。al——電流互感器計算變比； In——變壓器一次額定電流；Kcon——接線系數(shù)，對變壓器Y側(cè)K。。n= 1，對變壓器Δ \%Kcon = l/V3；Γ Ν——電流互感器二次側(cè)額定電流，取為5Α或者IA ；將電流互感器采集到的電流，按照(2)式分別構(gòu)成各相的差動動作電流I如=+ ^21⑵式中^yi—電流互感器CT i j 1的二次電流值； im—電流互感器CT i j 2的二次電流值； Idzij—變壓器i側(cè)j相繞組的差動電流；采用本差動保護后，不需考慮勵磁涌流和電流非周期分量對不平衡電流的影響，因此 整定較小的差動保護動作門檻值，可以取 Izdi = kIiN (3)式中Izdi——變壓器i側(cè)各相繞組的動作電流整定值； IiN——變壓器i側(cè)的額定電流值；k——可靠系數(shù)，k = kerkstkcalkm ;ker為電流互感器誤差(10%誤差)；kst為電流互感器 同型系數(shù)，相同時取0.5，不同時取1 ；k—計算誤差；km裕度； 時間上需要滿足速動性，動作時間Tzd整定為5 IOms ； 根據(jù)電流差動保護的動作方程 Idzij〉Izdi ⑷ Tdz > Tzd(5)式中Tdz——動作時間；Tzd——動作時間整定值，取5 IOms ；進行判斷，當啟動元件啟動，差動電流大于整定值時，保護啟動，同時跳開變壓器各側(cè) 的斷路器；同時，根據(jù)顯示的事件記錄，提醒運行檢修人員去排除故障。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三相變壓器內(nèi)置繞組互感器的電流差動保護方法，電流互感器安裝于雙繞組、三繞組或者其他多繞組變壓器內(nèi)部的每相繞組兩端，構(gòu)成以每個繞組兩個端頭測量電流為依據(jù)的電流差動保護；將各電流互感器采集得到的數(shù)據(jù)進行處理，以每個繞組兩個端頭的測量電流之差構(gòu)成差動電流，取0.05～0.2倍該側(cè)變壓器的額定電流作為該差動電流動作門檻值；通過差動電流與差動保護動作電流整定值進行比較；差動電流大于整定值時，繞組差動保護按整定的動作時間動作，同時跳開變壓器各側(cè)的斷路器，切除繞組故障。本發(fā)明不受勵磁涌流的影響，能有效提高變壓器內(nèi)部故障保護動作靈敏度和快速性，無延時切除變壓器繞組的各種短路故障，顯著提高變壓器保護正確動作率。
文檔編號H02H7/045GK102142672SQ20111011561
公開日2011年8月3日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者熊小伏, 王嬙, 王建, 陳星田 申請人:重慶大學