變壓器的差動(dòng)保護(hù)

一、變壓器的差動(dòng)保護(hù)

變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)簡(jiǎn)稱縱差保護(hù)或差動(dòng)保護(hù)，是反應(yīng)變壓器繞組、套管及引出線上各種短路故障的主保護(hù)，但因它對(duì)油箱內(nèi)部的繞組匝間短路等故障反應(yīng)不靈敏，通常由縱差保護(hù)和瓦斯保護(hù)一起構(gòu)成變壓器的主保護(hù)。大型變壓器、重要變壓器、或當(dāng)變壓器電流速斷保護(hù)靈敏度不夠時(shí)，宜裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

1、循環(huán)電流法接線

如上圖所示，兩側(cè)的電流互感器TA1和TA2同極性連接，差動(dòng)繼電器KD并接在差動(dòng)回路上。兩側(cè)電流互感器之間的區(qū)域?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍，保護(hù)動(dòng)作于跳兩側(cè)斷路器，這種接線稱為循環(huán)電流法接線。

2、差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作原理

1）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)裝置由變壓器兩側(cè)的電流互感器和繼電器等組成，兩個(gè)電流互感器串聯(lián)形成環(huán)路，電流繼電器并接在環(huán)路上。因此，電流繼電器的電流等于兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差。

2）在正常情況下或保護(hù)范圍外發(fā)生故障時(shí)，兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流大小相等，相位相同，因此流經(jīng)繼電器的差電流為零，但如果在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障，流經(jīng)繼電器的差電流不再為零，因此繼電器將動(dòng)作，使斷路器跳閘，從而起到保護(hù)作用。

二、變壓器的接地后備保護(hù)

對(duì)電壓等級(jí)在110kV及以上的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)變壓器，應(yīng)裝設(shè)接地后備保護(hù)，作為變壓器直接接地側(cè)接地故障的近后備和外部相鄰元件包括母線、線路接地故障的遠(yuǎn)后備保護(hù)。

接地故障是電力系統(tǒng)的主要故障形式，對(duì)110kV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)連接的各種變壓器，對(duì)外部單相接地短路引起的過(guò)電流，應(yīng)裝設(shè)接地短路后備保護(hù)。變壓器接地故障的零序保護(hù)由零序過(guò)電流保護(hù)，零序過(guò)電壓保護(hù)、間隙零序過(guò)電流保護(hù)構(gòu)成。按照變壓器中性點(diǎn)接地方式的不同，接地后備保護(hù)分別考慮如下:

1、變壓器中性點(diǎn)直接接地的零序保護(hù)由兩段式零序過(guò)電流保護(hù)構(gòu)成，通常以較短時(shí)限動(dòng)作于縮小故障范圍，以較長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。對(duì)自耦變壓器和高、中壓側(cè)均接地的三繞組變壓器，為滿足選擇性要求，可增設(shè)零序方向元件，方向指向各側(cè)母線。

2、對(duì)于中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行或不接地運(yùn)行的變壓器，應(yīng)配置兩種接地保護(hù)。一種接地保護(hù)用于變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行狀態(tài)，通常設(shè)置兩段式零序過(guò)流保護(hù)。另一種接地保護(hù)用于變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行狀態(tài)，需按照變壓器的不同情況分別考慮。

1. 全絕緣變壓器

除了裝設(shè)兩段式零序過(guò)電流保護(hù)，以滿足變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行要求，還應(yīng)增設(shè)零序過(guò)電壓保護(hù)，以適應(yīng)變壓器所連接電力網(wǎng)失去接地中性點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)中性點(diǎn)過(guò)電壓的保護(hù)。

2. 分級(jí)絕緣變壓器

中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)放電間隙，可以對(duì)中性點(diǎn)絕緣薄弱部分起到過(guò)電壓保護(hù)作用。此時(shí)，除了用于中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行變壓器的兩段式零序過(guò)電流保護(hù)外，還要增設(shè)反應(yīng)間隙放電的零序電流保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù)，當(dāng)變壓器所接電力網(wǎng)失去接地中性點(diǎn)，又發(fā)生單相接地故障時(shí)，反應(yīng)間隙放電的零序過(guò)電流保護(hù)和零序過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，經(jīng)短延時(shí)跳開變壓器各側(cè)斷路器。