從干式變壓器的功率差動特性談差動保護的現(xiàn)場

從干式變壓器差動保護的功率差動特性談其現(xiàn)場應(yīng)用

文摘：根據(jù)干式變壓器差動保護是電力差動的本質(zhì)特征，論述了微機干式變壓器差動保護的實現(xiàn)原理。分析了功率差動原理的缺陷在干式變壓器差動保護中的應(yīng)用問題及預(yù)防措施。根據(jù)干式變壓器差動保護的功率差動特性，提出干式變壓器差動保護的現(xiàn)場調(diào)試方法和技巧。

干式變壓器的差動保護不同于電動機、線路等元件的差動保護。其差動保護不是基于基爾霍夫定律的電流差動，而是基于能量守恒定律的功率差動保護。其先特的原理決定了其現(xiàn)場應(yīng)用具有一定的特殊性和復(fù)雜性。

1.干式變壓器差動保護的功率差動特性

干式變壓器是一種功率轉(zhuǎn)換元件，通過鐵心磁鏈將能量從電源側(cè)傳遞到負載側(cè)，其一次側(cè)和二次側(cè)電流與比值成反比，因此沒有直接的可比性。然而，干式變壓器遵循能量守恒定律，其一次側(cè)和二次側(cè)功率大致相等。區(qū)別僅在于干式變壓器的供電側(cè)損耗，包括勵磁無功損耗、鐵損、銅損等有功損耗，在電力干式變壓器正常運行時可以控制在額定容量的1%以內(nèi)，但沖擊引起的涌流功率損耗往往達到額定容量的數(shù)倍。如果處理得當，基于功率差動特性的干式變壓器差動保護仍然可以成為一種快速、高靈敏度的主保護。

2.現(xiàn)代微機干式變壓器功率差動保護的實現(xiàn)

現(xiàn)代干式變壓器微機差動保護對干式變壓器的CT變比和各側(cè)接線沒有特殊要求。用戶只需輸入干式變壓器接線組別、每側(cè)額定電壓、每側(cè)CT變比等基本信息，即可實現(xiàn)智能轉(zhuǎn)換。以110KV/35KV、YD5、31500KVA干式變壓器為例，其接線如圖1所示。

在初級繞組中：

A=L1，B=L2，C=L3

在次級繞組中：

L1'=b-a，L2'=c-b，

L3'=a-c

所以：

L1 '-L3 '=b-a-a-c

=-3a

a=1/3(L3'-L1 ')

同樣的原因：

b=1/3(L1'-L2 ')

c=1/3(L2'-L3 ')

繞組a和繞組a在同一個芯柱上，通過共同的磁鏈完成能量交換。在忽略正常運行時損耗和外部故障的前提下：