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電力系統變壓器保護原理淺析
電力變壓器是電網(wǎng)的重要組成元件之一，在電網(wǎng)的安全穩定運行中具有極其重要的作用，以下是小編搜集整理的一篇探究電力系統變壓器保護原理的論文范文，歡迎閱讀參考。
[摘要]變壓器在電力系統中起轉換樞紐作用，它的安全運行直接關(guān)系到整個(gè)系統的連續和穩定�，F代大型變壓器容量大，電壓等級高，造價(jià)昂貴，結構復雜，一旦因故障而遭到損壞，影響范圍很大，且檢修時(shí)間長(cháng)，檢修難度大，在經(jīng)濟上必然遭受很大的損失。分析各種不同的變壓器保護原理，為進(jìn)一步進(jìn)行變壓器保護的研究、提高變壓器保護的正確動(dòng)作率奠定基礎。
[關(guān)鍵詞]電力系統;變壓器;保護;原理
變壓器在電力系統中起轉換樞紐作用，它的安全運行直接關(guān)系到整個(gè)系統的連續和穩定�，F代大型變壓器容量大，電壓等級高，造價(jià)昂貴，結構復雜，一旦因故障而遭到損壞，影響范圍很大，且檢修時(shí)間長(cháng)，檢修難度大，在經(jīng)濟上必然遭受很大的損失。
一、變壓器差動(dòng)保護的分類(lèi)
目前，變壓器保護主要應用變壓器電流縱聯(lián)差動(dòng)保護。電流縱聯(lián)差動(dòng)保護基于基爾霍夫定律，利用變壓器一次側和二次側的電流差值在無(wú)故障以及區外故障時(shí)無(wú)差值、區內故障有差值的特點(diǎn)，建立保護判據。差動(dòng)保護具有靈敏度高、選擇性好的特點(diǎn)。運行經(jīng)驗表明，差動(dòng)保護能夠正確地區分區內和區外故障。隨著(zhù)研究的深入，變壓器差動(dòng)保護目前主要可以分為以下幾種：
(1)繞組差動(dòng)保護原理。變壓器繞組差動(dòng)保護原理是利用變壓器一次側和二次側的電流差值在無(wú)故障及區外故障時(shí)為零、區內故障電流差值不為零的特點(diǎn)建立保護方案的。但是在實(shí)際的應用中，由于不能得到繞組的實(shí)際電流，只能采用電流互感器得到的電流代替，由此得到的電流值會(huì )比真實(shí)值大。同時(shí)由于電流互感器本身存在誤差，這樣必然導致繞組差動(dòng)保護的準確度降低。
(2)零序差動(dòng)保護原理。零序差動(dòng)保護單獨采用變壓器二次側的零序電流建立保護方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：對于Y側繞組單相接地故障有較高的靈敏度。動(dòng)作電流與變壓器調壓分接頭的調整無(wú)關(guān)。不直接受勵磁涌流的影響。所用的電流互感器變流比相同，與變壓器變壓比無(wú)關(guān)。但是，零序差動(dòng)保護不能反應相間故障，更不能反應低壓側故障。在高阻接地故障時(shí)，零序電流減小，保護的靈敏度較低。
(3)分側差動(dòng)保護原理。分側差動(dòng)保護對單相接地故障有較高的靈敏度，不受調壓分接頭的影響，不直接受勵磁涌流的影響，保護原理簡(jiǎn)單，裝置可靠，調試方便。但是，分側差動(dòng)保護不能反應常見(jiàn)的匝間故障，只有在每個(gè)繞組都具有兩個(gè)引出端子時(shí)才能采用該方案，保護繼電器的數目幾乎增加一倍。
二、差動(dòng)保護存在的問(wèn)題
通過(guò)分析保護原理，影響變壓器差動(dòng)保護正確動(dòng)作率的主要原因有：電流互感器的變比的匹配及誤差;變壓器調節分接頭;外部故障電流的暫態(tài)過(guò)程加大了傳變誤差;變壓器高壓側高阻接地單相短路;具有流出電流的小匝數匝間短路;勵磁涌流的影響。
三、新型的變壓器保護原理
(1)磁通特性保護原理。磁通特性保護原理與基于勵磁阻抗或是瞬時(shí)勵磁電感變化的原理在本質(zhì)上一樣，是從勵磁支路的非線(xiàn)性特性出發(fā)，根據變化量的大小制定保護判據。這種方法不但可以克服二次諧波原理的不足，而且適宜用微機實(shí)現。但是磁通特性保護原理目前僅適用于單相變壓器組。
(2)基于序阻抗原理的變壓器保護原理。利用變壓器發(fā)生區內外故障時(shí)，變壓器兩側正負序阻抗所在象限的不同，能夠有效識別變壓器區內外故障，具有不受飽和以及變化不一致影響等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于序阻抗原理仍然克服不了勵磁涌流帶來(lái)的影響，其保護的動(dòng)作可靠性不高。
(3)功率差動(dòng)保護原理。在正常運行時(shí)變壓器消耗的有功非常小，而變壓器絕緣損壞時(shí)，電弧放電發(fā)熱將消耗大量的有功，通過(guò)檢測變壓器消耗有功的大小，可以判別變壓器是否發(fā)生內部故障。該方法基于能量守恒定律，可以較真實(shí)反映變壓器的實(shí)際運行狀況，由于在功率差動(dòng)保護原理中，沒(méi)有讓勵磁涌流作為動(dòng)作的因素，因此不受勵磁涌流的影響。其缺點(diǎn)是要避開(kāi)涌流時(shí)第1周期的充電過(guò)程，并且涌流時(shí)銅耗難以精確計算。對于Y/△接線(xiàn)的變壓器，由于△側繞組內部電流無(wú)法獲取，導致銅損耗無(wú)法確定。
(4)基于回路方程的變壓器保護原理。在基于回路方程的變壓器保護原理中，需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是如何獲取各個(gè)繞組的漏感參數、保護方案的選取、保護判據的整定以及靈敏度的校驗。
電力變壓器是電網(wǎng)的重要組成元件之一，在電網(wǎng)的安全穩定運行中具有極其重要的作用。由于電網(wǎng)中變壓器數量越來(lái)越多，其單體價(jià)值又非常高，一旦發(fā)生故障將造成嚴重后果，所以對變壓器保護動(dòng)作的可靠性有更高的要求�；谝陨系姆治�，由于勵磁涌流的影響，變壓器的傳統保護――縱聯(lián)差動(dòng)保護的正確動(dòng)作率一直很低。很多新型的、不受勵磁涌流影響的變壓器保護原理也都或多或少的存在缺點(diǎn)。
參考文獻
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[2]褚云龍，郝治國，李朋.基于變壓器模型的變壓器保護原理研究[J].繼電器.2006，34(23)：1～5
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