发变组保护原理与整定(差动保护)课件.pptVIP

大型发变组保护原理与整定-差动保护1.差动保护的一般问题2.励磁涌流3.TA饱和4.变压器差动保护与整定5.发电机差动保护与整定

§1.差动保护的一般问题1.1差动保护的理论基础－基尔霍夫电流定律（KCL）对任一集总参数电路中的任一节点，在任一瞬间，流出该节点的所有电流的代数和恒为零，即就参考方向而言，流出节点的电流在式中取正号，流入节点的电流在式中取负号。基尔霍夫电流定律是电荷守恒定律在电路中的体现。

§1.差动保护的一般问题

§1.差动保护的一般问题差动保护在理论上并不适用于变压器内部故障保护差动回路中包含有磁路，破坏了基尔霍夫电流定律使用的条件差动保护应用于变压器内部故障保护的原因：1）正常运行时励磁电流小；2）内外部短路时,系统电压降低，使铁芯的工作磁密降低，则励磁电流比正常运行时更低，对差动保护的影响可以忽略。

§1.差动保护的一般问题1.2差动保护的特点1）选择性:同时测量并比较被保护设备各端电流的幅值及相位关系，能正确反应正常运行、区外故障与区内故障的不同；而后备保护仅测量某一端的电流与（或）电压，为不越级跳闸，其动作值与动作时限必须与相邻元件配合，或加装方向元件。2）速动性:因具有天然的选择性，所以不需与相邻元件的保护在定值和时间上配合，动作快速；

§1.差动保护的一般问题3）灵敏性：区外故障时，差动电流仅为不平衡电流，区内故障时差动电流远大于制动电流；

§1.差动保护的一般问题4）可靠性:采用比率制动特性，并采取必要的闭锁条件（如二次谐波、五次谐波闭锁）。

§1.差动保护的一般问题1.3纵差保护应用于变压器内部故障时需解决的问题1）不平衡电流大：变压器自身：铁芯非线形造成的励磁电流、调压分接头调整造成的变比变化测量回路：TA的计算变比与标称变比不一致、TA饱和及传变特性不一致等保护装置：电流变换器测量误差、模数转换误差等

§1.差动保护的一般问题2)二次电流不相等问题：变压器具有两个或多个电压等级，各侧TA额定参数不同，因此各侧二次电流值不相等，保护装置通过引入平衡系数来解决；

§1.差动保护的一般问题3)Y，D两侧电流相位问题:通过硬件或软件移相来解决软件移相：①D→Y②Y→D

§1.差动保护的一般问题4)Y侧零序电流问题:对于Y/D接线的变压器，当Y侧区外单相接地时，nnYn侧相电流中含有零序电流，而该零序电流反应在D侧，只是引起环流，在D侧线电流中没有零序电流，从而造成差流。为了消除此不平衡电流，需滤除零序电流的影响。主要采取以下两种方式：①Y→D时直接滤去零序②D→Y时用Y侧相电流减去自产零序

§1.差动保护的一般问题（续上页）变压器差动保护领域的热点和难点问题5)铁磁非线性引起的励磁涌流和过励磁问题：变压器铁芯的铁磁非线性可能引起变压器在空载合闸、重合闸、过激磁等情况下产生很大的励磁电流；6）TA饱和及暂态传变特性不一致问题

§1.差动保护的一般问题1.4发电机与变压器比率制动式差动保护的比较

§1.差动保护的一般问题（续上页）

§2.励磁涌流2.1铁磁材料的基本特征

§2.励磁涌流

§2.励磁涌流2.2单相变压器励磁涌流产生的机理二次侧开路，假设一次匝数为一匝，并忽略漏阻抗压降，由电压和磁链的关系：Ψ为空载合闸前的铁芯剩磁；Ψ为稳态磁通的幅值。mr

§2.励磁涌流合闸初相引起的非周期分量周期分量剩磁引起的非周期分量

§2.励磁涌流由上式可知影响单相变压器励磁涌流波形特征的主要因素有：1）系统电压的大小，系统等值阻抗大小和相角2）合闸初相角，合闸前铁芯剩磁的大小和方向3）铁芯材料特性（磁化特性、磁滞特性、局部磁滞回环）4）铁芯硅钢片组装工艺水平（拼接残余气隙大小）影响三相变压器励磁涌流波形特征的因素除上述还有：5）变压器三相绕组的接线方式和中性点接地方式6）三相铁芯结构形式（三相三柱或三相五柱、单相变压器）

§2.励磁涌流A相涌流B相涌流C相涌流

§2.励磁涌流2.3三相变压器与单相变压器励磁涌流的比较

§2.励磁涌流“环流助增效应”对励磁涌流的影响Y/△接线的三相变压器在空载合闸时，由于三相磁通不平衡(饱和情况不一致),可能会引起三角形侧有循环电流。该循环电流使得相励磁涌流与单相变压器相比有所减少，这种作用称“助增效应”。

§2.励磁涌流2.4励磁涌流识别方式1.二次谐波识别：1).谐波比最大相制动2).分相谐波制动3).综合相谐波制动

§2.励磁涌流2.波形对称识别：3.间断角原理难点：高采样率高采样精度TA传变引起间断角变形4.磁通特性法(理论研究阶段)5.其它

§2.励磁涌流2.5WFB800A保护装置励磁涌流识别方式1.二次谐波识别：K2为装置整定的“二次谐波制动系数”，采用三相“或”闭锁方式，即任一相励磁涌流满足上式，闭锁三相差动。2.波