電力系統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

14 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)動(dòng)作的原因分析 學(xué)生姓名 夏 羿 學(xué) 號(hào) 2009307332 專 業(yè) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化 班 級(jí) 20093073 指導(dǎo)教師 何 安 國 評(píng)閱教師 何 安 國 完成日期 年月日目 錄摘要:2前言2一35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)介紹21.1 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)簡述31.2 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)31.3 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原理41.4 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍及優(yōu)缺點(diǎn)4二35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作分析及處理52.1 不平衡電流增大引起的誤動(dòng)作52.1.1受電流互感器變流比影響52.1.2受電流互感器接線方式的影響52.1.3各側(cè)電流互感器型號(hào)不同52.1.4電流互感器飽和52.1.5電流互感器斷線52.1.6電流互感器變流比不配套或接線錯(cuò)誤62.1.7整定值不合理或者差動(dòng)繼電器接線不正確62.1.8 變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生不平衡電流62.2 變壓器勵(lì)磁涌流引起誤動(dòng)作62.3 電磁干擾的因素引起的誤動(dòng)作62.4 差動(dòng)保護(hù)電流互感器二次回路接觸不良或開路62.5 變壓器差動(dòng)保護(hù)二次回路接地問題72.6 電流互感器二次電纜絕緣問題72.7 變壓器差動(dòng)保護(hù)用電流互感器的選擇7三變壓器差動(dòng)保護(hù)提高可靠性的措施83.1 提高安裝質(zhì)量，加強(qiáng)基建管理83.2 新投設(shè)備應(yīng)做躲涌流實(shí)驗(yàn)83.3 變壓器投運(yùn)后，必須利用負(fù)荷電流來檢查CT回路接線正確83.4 減小CT誤差93.5 加強(qiáng)運(yùn)行管理93.6 35KV變壓器投運(yùn)前，差動(dòng)回路正確性的檢查方法9四35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作案例分析10致 謝13參考文獻(xiàn)1435KV變壓器差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)動(dòng)作的原因分析學(xué)生：夏 羿指導(dǎo)老師：何安國（三峽電力職業(yè)學(xué)院）摘要：電力變壓器是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的主設(shè)備之一，它承擔(dān)著電壓變換，電能分配和傳輸，并提供電力服務(wù)。因此,變壓器的正常運(yùn)行是對(duì)電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。隨著大容量機(jī)組、新建變電站陸續(xù)投入電網(wǎng)運(yùn)行，電力系統(tǒng)不斷增大，繼電保護(hù)的原理結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。差動(dòng)保護(hù)具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它是通過比較變壓器兩側(cè)電流的大小與相位來區(qū)分是內(nèi)部故障還是外部故障，主要用來保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。所以被廣泛應(yīng)用于變壓器的主保護(hù)。作為主設(shè)備主保護(hù)的微機(jī)型縱聯(lián)差動(dòng)(簡稱縱差或差動(dòng))保護(hù)，雖然經(jīng)過不斷的改進(jìn)，但是還存在一些誤動(dòng)作的情況，由于自然災(zāi)害或人為的因素，如保護(hù)定值整定錯(cuò)誤、二次回路接線不規(guī)范、電流互感器極性接反等，造成變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的情況時(shí)有發(fā)生。這將造成變壓器的非正常停運(yùn)，會(huì)影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，影響對(duì)用戶的供電，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。為了保證差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作，本文闡述了35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)原理，分析了可能引起差動(dòng)保護(hù)繼電器誤動(dòng)作的原因，提出了切實(shí)可行的防范措施，以及差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的解決方法。關(guān)鍵詞：變壓器，差動(dòng)保護(hù)，主保護(hù)，誤動(dòng)作，防范措施，解決方法前言：在國內(nèi)35KV及以下的變電所中，普遍采用的保護(hù)是以分立式繼電器構(gòu)成的。其最大的特點(diǎn)是二次回路構(gòu)成簡單、直觀明了、經(jīng)濟(jì)、可靠、靈敏。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)伴隨著電流突增、電壓突降以及電流與電壓間相位差角發(fā)生變化，這些基本特點(diǎn)就構(gòu)成了各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。作為變壓器主保護(hù)的縱聯(lián)差動(dòng)（簡稱差動(dòng)）保護(hù)，正確動(dòng)作率始終在百分之五十到百分之六十徘徊，這對(duì)變壓器的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行很不利。造成變壓器差動(dòng)保護(hù)不正確動(dòng)作是多方面的，與設(shè)計(jì)研究、制造、安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)部門都有關(guān)系，雖然實(shí)際工作中各個(gè)相關(guān)的制造廠家都在不斷的改進(jìn)技術(shù)，提高差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的可靠性和穩(wěn)定性，但是變壓器差動(dòng)保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作的事例仍然很多。所以，本論文研究了35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理，以及差動(dòng)保護(hù)的錯(cuò)誤動(dòng)作的情況，并分析了差動(dòng)保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作的原因，并研究出了解決方法以及防范措施，希望能提高35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。一35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)介紹1.1 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)簡述變壓器的差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，是按照循環(huán)電流原理裝設(shè)的。主要用來保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)的有電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，則將同極性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電器。在繼電器線圈中流過的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流之差，也就是說差動(dòng)繼電器是接在差動(dòng)回路的。重理論上來講，正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，差動(dòng)回路電流為零。實(shí)際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)回路中仍然有不平衡電流Iumb流過，此時(shí)流過繼電器的電流Ik為Ik=I1-I2=Iumb要求不平衡電流應(yīng)當(dāng)盡量的小，以確保繼電器不會(huì)錯(cuò)誤動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路故障時(shí)，在差動(dòng)回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這時(shí)流過繼電器的電流為I1與I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb能使繼電器可靠動(dòng)作。變壓器差動(dòng)保護(hù)的范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的電流互感器之間的電氣設(shè)備、以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線。由于差動(dòng)保護(hù)對(duì)保護(hù)區(qū)外的故障不會(huì)動(dòng)作，因此差動(dòng)保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件保護(hù)在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可以瞬時(shí)動(dòng)作。1.2 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的特點(diǎn)35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)是用某種通信通道將電氣設(shè)備兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)接起來，并將兩端的電氣量進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)是否動(dòng)作。根據(jù)基爾霍夫電流定律，保護(hù)范圍內(nèi)流入與流出的電流應(yīng)該相等（變壓器應(yīng)該歸算到同側(cè)）。當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，其流入與流出的電流就不相等了。差動(dòng)保護(hù)就是根據(jù)這個(gè)不平衡電流動(dòng)作的。因此，這種保護(hù)方法有很高的動(dòng)作選擇性和靈敏度，適用于保護(hù)大容量、強(qiáng)電流、高電壓及對(duì)靈敏度要求高的電氣設(shè)備。所以，這種方法廣泛用于保護(hù)大容量、高電壓的變壓器，并以其優(yōu)越的保護(hù)性能成為大容量、高電壓變壓器的主要保護(hù)方法。然而值得注意的是，由于變壓器在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行上具有一些特點(diǎn)，因此在實(shí)際運(yùn)行中保護(hù)范圍內(nèi)無故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)裝置也具有較大的不平衡電流，這種不平衡電流可能引起差動(dòng)保護(hù)裝置的錯(cuò)誤動(dòng)作。另外，即使考慮了變壓器差動(dòng)保護(hù)的這些特點(diǎn)并加以修正，由于這種保護(hù)裝置的復(fù)雜性在有些情況下也常出現(xiàn)一些誤動(dòng)作現(xiàn)象。1.3 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作原理差動(dòng)保護(hù)被稱為具有絕對(duì)選擇性的快速保護(hù)。其原理基于基爾霍夫電流定律。根據(jù)基爾霍夫電流定律，電路中任一結(jié)點(diǎn)流入與流出的電流相量和為零。將流入元件的電流與流出元件的電流的相量和稱為差動(dòng)電流。如圖1所示，當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，差動(dòng)電流為零，差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)，差動(dòng)電流不為零，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。差動(dòng)保護(hù)由于電流互感器飽和、變壓器變比等因素影響，會(huì)產(chǎn)生不平衡電流。針對(duì)各種因素引起的不平衡電流，采取引入制動(dòng)電流，使差動(dòng)保護(hù)不誤動(dòng)作。根據(jù)差動(dòng)電流與制動(dòng)電流比值大小來判斷保護(hù)是否動(dòng)作，稱為比率差動(dòng)。由于主變各側(cè)額定電流大小不等，以及各側(cè)電流互感器變比不相同，差動(dòng)保護(hù)要根據(jù)變壓器變比及各側(cè)電流互感器變比將各側(cè)二次電流進(jìn)行折算，使差動(dòng)電流能真實(shí)反應(yīng)實(shí)際一次差動(dòng)電流。1.4 35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍及優(yōu)缺點(diǎn)差動(dòng)保護(hù)作為35KV變壓器的主保護(hù)，它的保護(hù)范圍為主變各側(cè)差動(dòng)TA之間的一次電氣部分，即：主變引出線及變壓器線圈發(fā)生多相短路。 單相嚴(yán)重的匝間短路。 在大電流接地系統(tǒng)中保護(hù)線圈及引出線上的接地故障。35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠迅速的有選擇性的切除保護(hù)范圍的故障，當(dāng)接線正確調(diào)試得當(dāng)?shù)臅r(shí)候，不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)。其缺點(diǎn)是對(duì)變壓器內(nèi)部不嚴(yán)重的匝間短路反應(yīng)不夠靈敏。差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)一般是相互配合來完成保護(hù)主變?nèi)蝿?wù)的。二35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作分析及處理2.1 不平衡電流增大引起誤動(dòng)作：2.1.1 受電流互感器變流比的影響由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同， 為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的可靠工作， 就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變流比， 使得在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)兩側(cè)二次電流相等所以變壓器差動(dòng)保護(hù)不但要比較兩側(cè)電流的幅值和相位， 還必須考慮電流互感器變流比的影響。根據(jù)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算過程， 差動(dòng)保護(hù)高、低壓側(cè)互感器變流比原則是： 高壓側(cè)互感器的一次額定電流要稍大于主變壓器高壓側(cè)額定電流的1732倍，低壓側(cè)互感器的一次額定電流稍大于主變壓器低壓側(cè)額定電流。差動(dòng)保護(hù)用高、低壓側(cè)電流互感器變流比配置若不合適， 會(huì)引起差流增大。綜合自動(dòng)化變電站的微機(jī)差動(dòng)保護(hù)配有制動(dòng)裝置， 不會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)。但是常規(guī)站的電磁型繼電器差動(dòng)保護(hù)裝置。在區(qū)外大故障電流的影響下就易發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)作事故。2.1.2 受電流互感器接線方式的影響例如， 對(duì)于Y，dl1接線的變壓器其兩側(cè)電流的相位差30，這時(shí)，應(yīng)該將變壓器星形側(cè)的3只電流互感器接成三角形， 而將變壓器三角形側(cè)的3只電流互感器接成星形，從而使二次電流移相， 把二次電流的相位校正過來。2.1.3 各側(cè)電流互感器型號(hào)不同由于變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同。即各側(cè)電流互感器的飽和特性和勵(lì)磁電流不同會(huì)引起不平衡電流 該不平衡電流必須滿足電流互感器的1O 誤差曲線的要求。2.1.4 電流互感器飽從電流互感器的暫態(tài)傳變特性可知。在外部故障、空載合閘或故障切除電壓恢復(fù)的暫態(tài)過程中， 伴隨工頻電流的非周期分量和諧波分量電流， 將使變壓器差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)不同型號(hào)的電流互感器因嚴(yán)重的非線性飽和而不一致 從而造成差動(dòng)電流增大，致使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。2.1.5 電流互感器斷線如果電流互感器二次回路斷線，必然造成斷線相電流降低，從而引起差流增大。這時(shí)，區(qū)外故障的故障電流或者空載合閘的勵(lì)磁涌流就可能造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。2.1.6 電流互感器變流比不配套或接線錯(cuò)誤1 電流互感器三相變流比不一致三相變流比不一致， 差動(dòng)繼電器內(nèi)就有大的環(huán)流存在，差流就大，躲過外部故障引起的不平衡電流的能力就差。導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)作。比如：某變電站2號(hào)主變壓器差動(dòng)用高壓側(cè)U 相電流互感器變流比為755而VW 兩相電流互感器變流比為1005 此差動(dòng)保護(hù)裝置就存在誤動(dòng)作隱患。2 高、低壓側(cè)電流互感器極性相序不一致低壓側(cè)電流互感器如果極性接反， 那么流入差動(dòng)繼電器的差流就是高、低壓側(cè)電流的迭加。此迭加電流極易造成差動(dòng)-N 護(hù)躲不過外部故障引起的不平衡電流而頻繁誤動(dòng)；而高壓側(cè)互感器如果極性接反(或者相序接錯(cuò))，會(huì)引起相序混亂，在低壓側(cè)接線正確的情況下。差流等于兩側(cè)電流相量組成長方形的對(duì)角線這個(gè)電流也會(huì)造成差動(dòng)保護(hù)躲不過外部故障引起的不平衡電流而頻繁誤動(dòng)。2.1.7 整定值不合理或者差動(dòng)繼電器接線不正確例如差動(dòng)繼電器的低壓側(cè)接線繞過平衡II繞組， 這樣整定值就與理論計(jì)算不一致， 致使不平衡電流增大，也會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。另外 差動(dòng)繼電器短路線圈匝數(shù)也要選擇適當(dāng)，一般選擇在C-C位置。2.1.8 變壓器帶負(fù)荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生不平衡電流帶負(fù)荷調(diào)整變壓器的分接頭實(shí)際上就是改變變壓器的變壓比。如果差動(dòng)保護(hù)已按照某一變壓比調(diào)整好則當(dāng)分接頭改換時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的不平衡電流流人差動(dòng)回路。此時(shí)不可能再用重新選擇平衡線圈匝數(shù)的方法來消除這個(gè)不平衡電流，因?yàn)樽儔浩鞯姆纸宇^經(jīng)常改變，而差動(dòng)保護(hù)的電流回路在帶電的情況下是不能進(jìn)行操作的， 只能在差動(dòng)保護(hù)的整定值計(jì)算中予以考慮。22 變壓器勵(lì)磁涌流引起誤動(dòng)作空投變壓器或者外部故障切除后電壓恢復(fù)的過程中。由于變壓器鐵心中的磁通不能變， 會(huì)在變壓器一次繞組中產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流，通常為其額定電流的2-6倍，最大可達(dá)8倍以上。由于勵(lì)磁涌流只在充電側(cè)流入變壓器， 會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。目前運(yùn)行的微機(jī)保護(hù)裝置一般采用比率制動(dòng)或者二次諧波制動(dòng)裝置， 可有效躲開勵(lì)磁涌流的影響。電磁型差動(dòng)繼電器中一般裝有速飽和變流器，也能提高保護(hù)裝置躲避變壓器勵(lì)磁涌流的能力。運(yùn)行中要避免大的空投勵(lì)磁涌流的產(chǎn)生 在空投前應(yīng)該檢查變壓器擋位選擇是否合適。如果所在擋位線圈的額定電壓比電網(wǎng)電壓小太多，使變壓器鐵心深度飽和，將進(jìn)一步增大勵(lì)磁涌流。2. 3 電磁干擾的因素引起的誤動(dòng)作隨著微機(jī)保護(hù)技術(shù)的逐步成熟，微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的全面微機(jī)化已經(jīng)是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的潮流。然而由于變電站開關(guān)場(chǎng)內(nèi)的電磁環(huán)境比控制室惡劣的多，變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置不可避免受到外部干擾的影響。例如一些強(qiáng)的電磁干擾進(jìn)入裝置，將使裝置采樣異常，都將在變壓器差動(dòng)保護(hù)的差動(dòng)回路中形成不平衡電流，造成變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。為防止電磁干擾，微機(jī)保護(hù)常采用光電隔離技術(shù)，屏蔽措施來解決這一問題。2. 4 差動(dòng)保護(hù)電流互感器二次回路接觸不良或開路因互感器二次回路接觸不良或開路而使縱差保護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象，年年都有發(fā)生。因此，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)差回路差流的運(yùn)行監(jiān)視及對(duì)保護(hù)裝置維護(hù)，在保護(hù)裝置安裝調(diào)試之后，或變壓器大修后投運(yùn)之前，應(yīng)仔細(xì)檢查電流互感器二次回路，擰緊二次回路中各接線端子的螺絲，且螺絲上應(yīng)有彈簧墊或防振片。也可以采用兩根電纜并聯(lián)作為縱差保護(hù)的二次引線，來防止發(fā)生二次回路開路。25 變壓器差動(dòng)保護(hù)二次回路的接地問題電流回路存在兩點(diǎn)接地現(xiàn)象，一個(gè)接地點(diǎn)在保護(hù)柜內(nèi)，另一個(gè)在開關(guān)端子箱內(nèi)。這樣兩個(gè)接地點(diǎn)之間的地電位相差較大，在雷雨天氣或附近有電焊作業(yè)時(shí)，易在差動(dòng)元件中產(chǎn)生差流使保護(hù)誤動(dòng)作。因此應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行反措要求，在縱差保護(hù)二次電流回路中只設(shè)一個(gè)可靠接地點(diǎn)，該接地點(diǎn)宜選在保護(hù)柜內(nèi)。26 電流互感器二次電纜絕緣問題在工程中，因電流互感器二次電纜絕緣降低，造成縱差保護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。這多是因施工單位在施工過程中，不按照規(guī)定施工，在鋪設(shè)電纜時(shí)將電纜外殼劃破，電纜長度不夠時(shí)用兩根電纜對(duì)接，在焊接電纜護(hù)管時(shí)帶著電纜焊接，將電纜燙傷，這種種現(xiàn)象在工程中都有發(fā)生，給保護(hù)安全運(yùn)行埋下了隱患。因此，在主設(shè)備檢修時(shí)，定期檢查電流回路二次電纜各芯線對(duì)地及各芯線之間的絕緣。用1000V絕緣電阻表測(cè)量，各絕緣電阻值應(yīng)滿足規(guī)程要求。另外，接端子線的外露部分盡量要短，以免因振動(dòng)等原因而造成接地或相間短路。2. 7變壓器差動(dòng)保護(hù)用電流互感器的選擇變壓器差動(dòng)保護(hù)所用的電流互感器涉及不同電壓等級(jí)、不同變比、各側(cè)型號(hào)不同，這就造成了各互感器的傳變暫態(tài)特性不一致，有可能造成保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)。通常500kV怕 電流互感器選用考慮暫態(tài)特性的TP級(jí)，220kV及以下各側(cè)的電流互感器一般選用P級(jí)。TP級(jí)互感器的鐵心均有氣隙，它們使鐵心剩磁減少到飽和磁密的lO以下，大大改善了互感器的暫態(tài)傳變性能。P級(jí)互感器的鐵心沒有氣隙，剩磁大，易飽和，其暫態(tài)傳變性能較差。變壓器差動(dòng)保護(hù)用的電流互感器選型要考慮經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性，TP級(jí)互感器在技術(shù)上是最好的，但是價(jià)格昂貴，而且低壓側(cè)TP級(jí)互感器體積大，在封閉結(jié)構(gòu)母線中很難安裝。因此，在選型時(shí)如無特殊要求，且P級(jí)互感器能滿足實(shí)際需要，首先考慮選用P級(jí)互感器，避免了經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)和安裝上的困難。另外，選擇二次電纜時(shí)，電流互感器二次回路電纜芯線的截面應(yīng)足夠大，對(duì)于長電纜，其芯線截面應(yīng)不小于4mm 。三變壓器差動(dòng)保護(hù)提高可靠性的措施31 提高安裝質(zhì)量、加強(qiáng)基建管理運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明差動(dòng)保護(hù)的不正確動(dòng)作大多發(fā)生在新設(shè)備投運(yùn)后，或二次回路變動(dòng)后。固此必須在新設(shè)備投運(yùn)時(shí)，認(rèn)真驗(yàn)收，詳細(xì)試驗(yàn)，做到圖紙正確，符合運(yùn)行實(shí)際；定值正確；做到定值通知單、試驗(yàn)報(bào)告和繼電器及CT的實(shí)際位置三一致試驗(yàn)項(xiàng)目齊全，特別是負(fù)荷電流的檢剩正確；二次回路正確、完整；各部位螺絲緊固，總之，使新設(shè)備處于健康狀態(tài)下投運(yùn)。32 新投設(shè)備應(yīng)做躲涌流試驗(yàn)新安裝差動(dòng)保護(hù)，在投運(yùn)時(shí)，要作五次的空投變壓器試驗(yàn)，以證明是否能躲過勵(lì)磁涌流。因?yàn)樵谡ㄓ?jì)算時(shí)或繼電器的原理如二次諧波制動(dòng)原理、間斷角原理，均已計(jì)及勵(lì)磁涌流的影響，但涌流的大小和衰減時(shí)間的長短，與外加電壓合閘時(shí)的相位，鐵芯中剩余磁通大小和方向，電源容量的大小、回路的阻抗及變壓器的太小、鐵芯性質(zhì)等因素有關(guān)，其值可達(dá)變壓器額定電流的68倍，經(jīng)過變換的勛磁涌流流入差動(dòng)繼電器，將可能造成保護(hù)誤動(dòng)作。所以應(yīng)通過實(shí)際空投變壓器試驗(yàn)來檢驗(yàn)。33 變壓器投運(yùn)后、必須利用負(fù)荷電流來檢查差動(dòng)保護(hù)CT回路接線正確。(1)用通燈導(dǎo)通CT二次回路 CT極性、開路、組別、相別的交叉綜合的錯(cuò)誤 在新安裝時(shí)，我們特別要防止發(fā)生這類錯(cuò)誤，因?yàn)樗苋菀妆徽`判斷為接線正確。防止的方法，可以用通燈導(dǎo)通該CT二次回路，可于安裝就緒后或檢修工作完畢后在保護(hù)盤的端子上進(jìn)行，即在變壓器投運(yùn)前試驗(yàn)，如圖5所示。將a、b、c三相的試驗(yàn)端子開路，至其他側(cè)(組)CT的線也從端子上斷開。即可用通燈依次導(dǎo)通a、b、C三相，由于電感元件的過渡過程，稍等一會(huì)燈才亮，通燈不亮即表明回路開路，須查清開路相別和具體地點(diǎn)。通過這一工作，可以減輕在投運(yùn)后通過六角圖及差流、差壓數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷的難度，可以避免誤判斷為接線正確。(2)根據(jù)所測(cè)六角圖，即可判斷差動(dòng)回路接線是否正確，現(xiàn)將判斷方法簡述如下：a各側(cè)電流的Ia、Ib、Ic 應(yīng)當(dāng)為正相序，證明各側(cè)CT引入線相序正確b各側(cè)電流的Ia、Ib、Ic各相之間互差120左右，說明各相電流基本對(duì)稱。C各側(cè)電流的Ia、Ib、Ic 太小基本一致，說明本側(cè)的各相CT變比相同，誤差合乎規(guī)定。d各側(cè)二次電流相量所落的象限，應(yīng)與表計(jì)有功、無功指示的送受方向一致。e將各二次電流折合成同一側(cè)的一次電流時(shí)、各同名相應(yīng)基本符合EI=0，即電源側(cè)的合成電流與負(fù)荷側(cè)的合成電流大小相等、方向相反，說明各側(cè)CT的極性、變比、接線組別、相別的正確。在檢查高低側(cè)電流相量時(shí)，如兩側(cè)相量相同，則說明極性接反，如兩側(cè)電流相差30的倍數(shù)角時(shí)，則可能是接線組別錯(cuò)誤。若兩側(cè)相量相差lO左右時(shí)(其中一側(cè)已反轉(zhuǎn)180 )，則可能是CT角誤差所造成，應(yīng)深入分析，提出措施，減小其角誤差。f如對(duì)BCH一型根據(jù)實(shí)際二次電流及實(shí)際整定匝數(shù)、計(jì)算繼電器內(nèi)的磁勢(shì)應(yīng)基本平衡。g測(cè)量繼電器內(nèi)二次線圈上的差流、差壓，應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定的要求。根據(jù)以上各項(xiàng)檢查、分析，均符合要求，說明差動(dòng)回路接線是正確的。34 減小CT的誤差CT的誤差增大，將使差動(dòng)回路的不平衡電流增大、發(fā)生穿越故障，可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。為此、應(yīng)測(cè)差動(dòng)CT的伏安時(shí)性、二次負(fù)擔(dān)、錄制10%誤差曲線，保證在最大穿越性短路電流時(shí)，誤差不超過10% ，如CT誤差超出規(guī)定，可采取以下措施：a采用高飽和特性的CTb加大二次電纜截面，來降低CT二次負(fù)擔(dān)c采用較大變比的CTd采用兩組CT串聯(lián)使用，這樣變比未變，CT每組的負(fù)擔(dān)將減小一半。35 加強(qiáng)運(yùn)行管理在正常運(yùn)行中，要按規(guī)定的周期和項(xiàng)目進(jìn)行定期檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)缺陷要及時(shí)處理，對(duì)每次不正確動(dòng)作，均要做好分析，提出針對(duì)性的措施當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生較大變化時(shí)要及時(shí)核算定值，予以更改，同時(shí)要搞好技術(shù)培訓(xùn)、提高繼保人員、運(yùn)行、安裝人員業(yè)務(wù)水平等。36 35KV變壓器投運(yùn)前，差動(dòng)回路正確性的檢查方法如果當(dāng)變壓器投運(yùn)后，負(fù)荷電流過小，又不能倒負(fù)荷時(shí)、無法利用六角圖的測(cè)試來分析判斷差動(dòng)保護(hù)接線的正確性，應(yīng)在投運(yùn)前做下列之一的試驗(yàn)，以替代負(fù)荷檢查。(1)外加電源試驗(yàn)：在主變高壓側(cè)施加電源 將主變低壓側(cè)短路、測(cè)量各側(cè)CT二次電流相量，進(jìn)行分析比較，判斷CT接線是否正確，外加電源可以有以下兩種辦法：a用一條專用線路b用一臺(tái)足夠容量的低壓變壓器無論用哪種方法，應(yīng)注意合理選擇外加電源的容量及電壓，以防通電損壞設(shè)備。(2)用單相越流法來檢查各側(cè)CT接線此法較外加電源法簡單，雖不夠?qū)嶋H，但通過仔細(xì)分析，也可判斷回路接線的正確性。試驗(yàn)方法簡述如下 將主變高低壓側(cè)引線用I臨時(shí)跨接線連接，在差動(dòng)CT的外側(cè)高壓側(cè)裝短路接地線一組，在低壓側(cè)外加試驗(yàn)電源，按相分別加電流，測(cè)量各惻各試驗(yàn)端子間的電流的太小和相位，以及繼電器的差流、差壓等。綜合分析判斷，確認(rèn)差動(dòng)回路接線的正確性。四35KV變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作案例分析4.1 案例現(xiàn)象某新投運(yùn)的35kV變電站，站內(nèi)配置有兩臺(tái)主變壓器，#1主變運(yùn)行期間發(fā)生兩側(cè)斷路器跳閘的事故，事故發(fā)生前該站運(yùn)行方式是#1主變?cè)诳蛰d運(yùn)行狀態(tài)、 主變?cè)诶鋫溆脿顟B(tài)。事故發(fā)生后變電站運(yùn)行人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查，現(xiàn)場(chǎng)#1主變的兩側(cè)斷路器在分閘位置，查看主變保護(hù)裝置，發(fā)現(xiàn)#1主變保護(hù)裝置差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，裝置顯示報(bào)文“差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作”，顯示故障電流A相032A，B相035A，C相041A；查看#2主變保護(hù)裝置，裝置同樣顯示“差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作”，故障電流A相039A，B相035A，C相038A；檢查故障錄波及其它監(jiān)控裝置無故障信息。4.2 檢查情況及原因分析針對(duì)保護(hù)動(dòng)作情況對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面檢查分析，初步分析有以下幾種原因可能會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作： 差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的一次設(shè)備發(fā)生異常；差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)； 電流回路誤接線。根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行逐一檢查，并結(jié)合保護(hù)動(dòng)作前后的系統(tǒng)運(yùn)行情況分析判斷如下： 對(duì)差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)的一次設(shè)備進(jìn)行全面的檢查未發(fā)現(xiàn)異常，絕緣測(cè)試合格，相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目合格，且故障錄波及其他監(jiān)控裝置無故障信息，從而可以確認(rèn)一次設(shè)備無異常；用繼電保護(hù)測(cè)試儀對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行全面的校驗(yàn)，并帶斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)，保護(hù)裝置正確動(dòng)作； 檢查差動(dòng)保護(hù)CT二次接線、極性正確。以上檢查項(xiàng)目均未發(fā)現(xiàn)異常。最后將變壓器高壓側(cè)接線端子箱CT接地點(diǎn)拆除后測(cè)量絕緣電阻，結(jié)果絕緣值顯示為零，從而確定差動(dòng)電流回路存在兩點(diǎn)接地的情況。檢查發(fā)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)屏柜里處有第二個(gè)接地點(diǎn)。圖2為CT兩點(diǎn)接地示意圖，圖3為兩點(diǎn)接地一次接地電流流經(jīng)差動(dòng)保護(hù)示意圖。按照“繼電保護(hù)反事故措施”要求電流互感器的二次回路必須分別并且只能有一點(diǎn)接地。獨(dú)立的、與其他互感器二次回路沒有電的聯(lián)系的電流互感器二次回路，宜在斷路器場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地。如圖3所示。從差動(dòng)保護(hù)兩點(diǎn)接地電流流向圖看，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，有較大的接地電流流人變電站地網(wǎng)，兩點(diǎn)間會(huì)產(chǎn)生較大的電位差，因?yàn)榧词菇拥攸c(diǎn)處在同一接地網(wǎng)絡(luò)，也并非是絕對(duì)等電位，所以在兩點(diǎn)之間會(huì)出現(xiàn)電位差。差動(dòng)保護(hù)電流二次回路兩點(diǎn)接地時(shí)，因電位差產(chǎn)生的電流南高地電勢(shì)通過差動(dòng)繼電器流向低地電勢(shì)。當(dāng)此電流值大于差動(dòng)繼電器設(shè)定的定值時(shí)，無論變壓器在何種狀態(tài)(運(yùn)行、空載、冷備用、熱備用)，都會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。所以差動(dòng)保護(hù)電流的二次回路必須只能有一點(diǎn)接地。從以上分析可以看出本次 1主變空載運(yùn)行及#2主變?cè)诶鋫溆脿顟B(tài)下，差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因是由于電流二次回路出現(xiàn)兩點(diǎn)接地，同時(shí)由于系統(tǒng)發(fā)生接地故障，故障電流流過該變電站地網(wǎng)造成的。4.3 防范措施造成此次事故的直接原因，是由于#1、#2主變差動(dòng)電流二次回路出現(xiàn)兩點(diǎn)地接，在工程施工及驗(yàn)收過程中沒有嚴(yán)格按照繼電保護(hù)反事故措施要求執(zhí)行，存在非常大的安全隱患，最后造成投運(yùn)后變壓器差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作，針對(duì)以上的問題，結(jié)合分析情況，提出如下防范措施。 新建或擴(kuò)、改建工程中對(duì)用于差動(dòng)保護(hù)的電流二次回路必須認(rèn)真把好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及圖紙審查關(guān)，包括圖紙的初設(shè)、會(huì)審等每一個(gè)環(huán)節(jié)都要認(rèn)真審查，馬虎不得。特別在保護(hù)改造或設(shè)備更換的工程中，應(yīng)注意做好相關(guān)保護(hù)二次回路的更改設(shè)計(jì)，這是杜絕留下安全隱患的前提和基礎(chǔ)。 施工調(diào)試過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照反事故措施、相關(guān)規(guī)程規(guī)定，做好施工人員的技術(shù)交底，對(duì)有錯(cuò)誤的地方應(yīng)及時(shí)提交工程聯(lián)系單，杜絕“隨意施工，野蠻施工”現(xiàn)象。一、二次設(shè)備的接地必須分開，電流互感器的二次回路必須分別并且只能有一點(diǎn)接地。獨(dú)立的、與其他互感器二次回路沒有電的聯(lián)系的電流互感器二次回路，宜在斷路器場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地，確保繼電保護(hù)裝置與接地網(wǎng)的可靠連接，在繼電保護(hù)室內(nèi)敷設(shè)接地銅排網(wǎng)，接地銅排網(wǎng)與主接地網(wǎng)可靠連接。在調(diào)試驗(yàn)收過程中，每一位調(diào)試人員、驗(yàn)收人員都應(yīng)有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，一絲不茍。對(duì)電流二次回路進(jìn)行一點(diǎn)接地檢查時(shí)，將接地點(diǎn)拆除測(cè)量絕緣電阻是否合格，檢查結(jié)束后必須將回路恢復(fù)到正常狀態(tài)下。 為保證繼電保護(hù)的可靠動(dòng)作，對(duì)新安裝或更換后的保護(hù)裝置，除了正常的調(diào)試驗(yàn)收外，必須進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)試，目的是核對(duì)所有接入保護(hù)裝置的電流和電壓的相別、相位、變比、保護(hù)的功率方向及二次回路接線，確認(rèn)其正確后，方可投人運(yùn)行。4.4 結(jié)語從以上案例可以知道，任何細(xì)小的錯(cuò)誤都有可能引起繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，哪怕是一根接地線或是設(shè)備在空載或備用狀態(tài)下。因此無論是新建、擴(kuò)建工程，還是技改工程，都必須充分認(rèn)識(shí)和重視二次回路誤接線這個(gè)問題，只有在工程施工過程中切實(shí)做好技術(shù)交底，調(diào)試驗(yàn)收工作，提高相關(guān)技術(shù)人員的意識(shí)，按照相關(guān)規(guī)程、反措要求施工，才能從根本上杜絕不必要的二次回路誤接線，從而保證繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。致 謝光陰似箭，日月如棱。三年的時(shí)間，在我們漫長的人生旅途中是那么的短暫，但是，這短短的三年是最真誠的青春，是最純真的歲月，是最美麗的大學(xué)生活，我們的自學(xué)能力在這里得到提升，我感謝所有的恩師：是您賦予我們最有意義的收獲；是您帶領(lǐng)我們走進(jìn)知識(shí)殿堂；是您給我們一個(gè)全新的角度去發(fā)現(xiàn)美、創(chuàng)造美、欣賞美，給我們美的眼睛去發(fā)現(xiàn)世界的美，感悟生活的美；是您教會(huì)我們珍惜友誼和時(shí)間；是您給了我們看世界的眼睛，是你們用博大的胸懷，給予我們最無私的關(guān)懷和奉獻(xiàn)。通過了這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了，這也意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的導(dǎo)師何安國老師傾注了大量的心血，重選題到開題報(bào)告，重寫作提綱到一遍又一遍的指出稿中出現(xiàn)的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此，我表示衷心的感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友，回想整個(gè)論文的寫作過程，雖有不易，卻讓我除卻浮躁，經(jīng)歷了思考和啟示，也更加深切地體會(huì)了差動(dòng)保護(hù)的精髓和意義，因此倍感珍惜。我將銘記我曾是一名三峽電力學(xué)院的學(xué)子，在今后的工作中把三峽電力學(xué)院的優(yōu)良傳統(tǒng)發(fā)揚(yáng)光大。在三峽電力職業(yè)學(xué)院兩年半的求學(xué)生涯中，結(jié)下了許多志同道合的朋友，他們給予我了在生活上的關(guān)照，人生道路上的啟迪以及學(xué)習(xí)上的幫助在此，祝愿他們的明天更加燦爛輝煌!最后，還得把深深的感激送給我的父母，他們對(duì)我的關(guān)心與支持，伴我度過了浸漫的求學(xué)路；他們的鼓勵(lì)與鞭策，更是我勇往直前的動(dòng)力源泉感激之情無以言表，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給他們!參考文獻(xiàn) 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