变压器差动保护的基本原理
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变压器差动保护原理
变压器差动保护是一种常用于高压变压器保护的电气保护装置。
其原理是通过比较变压器两侧电流的差值,来识别是否存在故障或异常情况。
具体工作流程如下:
1. 变压器差动保护系统由一台差动继电器和多个电流互感器组成。
电流互感器分别连接到变压器两侧的主绕组,将电流信号传递给差动继电器。
2. 差动继电器内部设有比较电路,用于比较两侧电流的差值。
如果变压器正常运行,两侧电流应该保持平衡。
3. 如果存在故障,比如主绕组中出现短路或地故障,将导致两侧电流不平衡。
差动继电器将通过比较电路检测到这种差异,从而触发保护动作。
4. 差动继电器的动作可以通过断开变压器的断路器或刀闸来切断故障电流,保护变压器和其他设备免受损坏。
5. 为了提高差动保护的可靠性,通常还会配置差动保护的备用继电器和互感器,并采用冗余的电源供电系统。
综上所述,变压器差动保护通过比较变压器两侧电流的差值来识别故障,并触发保护动作,从而保护变压器和其他设备的安全运行。
变压器差动保护的基本原理1、变压器差动保护的工作原理与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
2、变压器差动保护与线路差动保护的区别:由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。
因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等.变压器纵差动保护的特点1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法1)励磁涌流在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
2)产生励磁涌流的原因因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为—Φm。
但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示.此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流.-3)励磁涌流的特点:①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主.③励磁涌流的波形出现间断角.4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施:①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护;②利用二次谐波制动原理构成的差动保护;③利用间断角原理构成的变压器差动保护;④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护.2、不平衡电流产生的原因(1)稳态情况下的不平衡电流①变压器两侧电流相位不同电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。
变压器差动保护的基本原理引言变压器是电力系统中常见且重要的设备,其稳定运行对电网的正常运行起着至关重要的作用。
然而,变压器在运行过程中可能会遇到各种故障,如短路、接地故障等,若这些故障不能及时得到保护和处理,将会对设备和系统产生严重影响。
因此,差动保护作为变压器保护的一种重要手段,具有重要意义。
变压器差动保护的概念变压器差动保护是指通过测量变压器主绕组和副绕组之间的电流差值,判断变压器是否存在故障,并在故障发生时迅速切除故障设备的保护方法。
基本原理变压器差动保护的基本原理是利用变压器主副绕组的电流之差来判断设备是否发生故障。
其基本原理可概括为以下几个方面:1. 差动电流测量原理差动保护通过测量变压器主绕组和副绕组之间的差动电流来实现。
通常情况下,变压器在正常运行时,主绕组和副绕组之间的电流是基本相等的。
若发生故障,导致主绕组和副绕组之间的电流不相等,则表示变压器发生了故障。
2. 差动电流比较原理差动保护系统会将主绕组和副绕组的电流进行比较,以判断两者是否相等。
常用的比较方法有直流量比较方式和交流量比较方式。
直流量比较方式主要是将两个电流通过电流互感器转换为直流信号进行比较;而交流量比较方式则是将两个电流通过电流互感器转换为交流信号,利用相关技术进行相位比较。
3. 故障检测原理差动保护系统通过对差动电流进行检测,可以判断变压器是否发生了故障。
在差动保护系统中,通常会设置定值元件,用于设定差动电流的阈值。
当差动电流超过设定的阈值时,差动保护系统会判断变压器发生了故障,并触发相应的保护动作。
变压器差动保护的实现方式变压器差动保护可以通过硬件实现、软件实现以及硬件与软件相结合的方式实现。
常见的实现方式包括以下几种:1. 采用硬件差动保护装置硬件差动保护装置通常由差动保护继电器、电流互感器、采样器等组成。
差动保护继电器是实现差动保护的核心设备,它能够将主绕组和副绕组的电流进行比较,并根据设定的差动电流阈值进行故障判据。
主变差动保护的基本原理主变差动保护是一种用于保护电力系统主变压器的重要保护装置。
它通过检测主变两侧电流的差值,判断主变压器是否发生故障,并根据判断结果进行相应的保护动作。
主变差动保护具有灵敏、可靠、快速等特点,是保护主变压器安全运行的主要手段之一。
主变差动保护的基本原理如下:1.差动电流原理:主变差动保护是基于差动电流原理工作的。
在正常情况下,主变两侧的电流应当是相等的,即差动电流为零。
而当主变发生故障时,例如短路、接地等,主变两侧的电流就会发生不平衡,即出现差动电流。
2.电流传感器:主变差动保护装置通过电流传感器获取主变两侧的电流信息,这些电流传感器通常是电流互感器。
主变差动保护通常使用两个电流传感器,分别连接到主变两侧的线路上。
3.电流比较:主变差动保护对两侧电流进行比较,以判断是否发生故障。
通常,差动保护器会对两侧电流进行相位和幅值的比较。
如果主变两侧电流相等,没有差动电流,差动保护器则认为主变正常;而如果主变两侧电流不相等,存在差动电流,差动保护器则判断主变发生故障。
4.差动保护动作:当差动保护器判断主变发生故障时,它会触发保护动作,以隔离故障点并保护主变。
差动保护器的保护动作通常通过输出一个或多个触发信号来实现,触发信号可以用来操作断路器、闸刀等设备。
5.可靠性增强技术:为了提高主变差动保护的可靠性,常常采用一些增强技术。
例如,差动保护器可以通过设置延时、滞后等功能来抑制瞬时故障误动作。
此外,还可以使用同步电流补偿、零序电流补偿等技术来提高保护的精度和可靠性。
总结起来,主变差动保护通过检测主变两侧电流的差异,来判断主变是否发生故障,并触发相应的保护动作。
它具有灵敏、可靠的特点,是保护主变压器运行安全的重要手段之一。
同时,通过采用增强技术,可以进一步提高保护的可靠性和精度。
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护是一种常用的电力系统保护方式,主要用于检测变压器的内部故障。
其基本原理如下:
差动保护是通过比较变压器的输入端和输出端的电流差值来实现的。
正常情况下,输入端和输出端的电流应当相等,因为变压器是一个能量转换设备,输入端的电流应当等于输出端的电流(不考虑损耗)。
如果发生内部故障,例如短路或绕组断线,就会导致输入端和输出端的电流不相等。
差动保护系统的基本组成包括电流互感器、比率变压器、差动继电器和保护装置。
电流互感器用于测量输入端和输出端的电流,传输给差动继电器进行比较。
比率变压器用于调整输入端和输出端电流的比例,以匹配差动继电器的输入要求。
当差动继电器检测到输入端和输出端的电流差值超过设定的阈值时,保护装置将触发,切断故障区域的电源,防止进一步损坏。
变压器差动保护的优点是能够快速、准确地检测到内部故障,并迅速采取保护措施,保证电力系统的安全稳定运行。
变压器差动保护原理及作用1.基础差动原理:当正常工作时,变压器的主绕组和副绕组的电流应当是相等的,即主绕组电流与副绕组电流之差为零。
而当存在绕组短路时,短路电流会流入接地电流,使主绕组电流与副绕组电流不再相等。
2.基本结构:变压器差动保护系统通常由电流互感器、电流比率继电器、差动继电器等组成。
电流互感器将主副绕组电流分别采集,然后经过电流比率继电器进行比较,最终由差动继电器实现差动保护功能。
3.过电流定向元件:为了防止外部故障信号对差动保护的干扰,还需要加入过电流定向元件。
过电流定向元件可以通过比较主绕组电流和副绕组电流的幅值和相位,确定差动电流方向,从而确保差动保护的准确性。
1.短路故障保护:变压器差动保护可以快速、可靠地检测变压器主副绕组之间的电流差异,及时发现变压器内部的短路故障,并迅速对故障区域进行保护。
这种保护措施能够避免短路电流继续加大,造成更严重的设备损坏,甚至危及人员生命安全。
2.电气设备保护:变压器差动保护不仅仅用于保护变压器本身,还可以对接在变压器绕组上的其他设备进行保护,如电动机、发电机等。
当这些设备发生短路故障时,差动保护能够迅速判断并隔离这些故障,保护其他设备不受到冲击。
3.滤波器保护:变压器差动保护还可以用于滤波器的保护。
在变压器的输入和输出侧都设置差动保护,可以有效地避免滤波器内部的短路故障对电网和变压器产生不利影响。
4.系统稳定性:通过及时发现和保护变压器内部的故障,变压器差动保护可以避免故障扩大,降低系统不稳定的风险。
同时,差动保护还可以提供故障信息,有助于运维人员及时采取措施进行维修,保证电网的运行安全和稳定。
总之,变压器差动保护是一种重要的保护装置,通过检测变压器主副绕组之间的电流差异,实现对变压器及相关设备的短路故障保护,不仅能够避免设备损坏和人员安全事故的发生,还有助于提高电网的稳定性和可靠性。
变压器差动保护原理
变压器差动保护是一种常用的电力系统保护装置,用于保护变压器免受内部故障和外部故障的影响。
变压器差动保护的原理是基于电流平衡的原则,通过比较变压器的输入和输出电流来检测故障。
当变压器正常运行时,输入和输出电流应该是相等的,因为电流在变压器中是按照电能守恒的原则进行传递的。
如果出现故障,例如绕组短路或接地故障,会导致输入和输出电流不平衡,差动保护装置就会发出警报并采取措施来防止进一步损坏。
变压器差动保护通常由差动继电器、互感器和CT(电流互感器)组成。
差动继电器通过将输入和输出电流进行差值运算,来判断是否存在故障。
互感器用于将变压器的高电压转换为可测量的低电压,而
CT将高电流转换为适宜测量的低电流。
通过将互感器和CT的输出接入差动继电器,可以进行电流差动计算,并根据计算结果判断是否需要采取保护动作。
除了电流差动保护,变压器差动保护还可以包括电压差动保护和变比差动保护。
电压差动保护通过比较变压器的输入和输出电压来检测故障。
变比差动保护则通过监测变压器的变比来判断是否存在故障。
总之,变压器差动保护是一种重要的保护装置,能够有效地检测和防
止变压器内外部的故障。
它不仅可以保护变压器的运行安全,还能提高电力系统的可靠性和稳定性。
主变差动保护一、主变差动保护简介主变差动保护作为变压器的主保护,能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障,差动保护是输入的两端CT电流矢量差,当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件。
差动保护是保护两端电流互感器之间的故障(即保护范围在输入的两端CT之间的设备上),正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等,方向相反,相位相同,两者刚好抵消,差动电流等于零;故障时两端电流向故障点流,在保护内电流叠加,差动电流大于零。
驱动保护出口继电器动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源。
二、纵联差动保护原理(一)、纵联差动保护的构成纵联差动保护是按比较被保护元件(1号主变)始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的。
为了实现这种比较,在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2,其二次侧按环流法接线,即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧,则将他们二次的同极性端子相连,再将差动继电器的线圈并入,构成差动保护。
其中差动继电器线圈回路称为差动回路,而两侧的回路称为差动保护的两个臂。
(二)、纵联差动保护的工作原理根据基尔霍夫第一定律,=∑•I;式中∑•I表示变压器各侧电流的向量和,其物理意义是:变压器正常运行或外部故障时,若忽略励磁电流损耗及其他损耗,则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。
因此,纵差保护不应动作。
当变压器内部故障时,若忽略负荷电流不计,则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流,其纵差保护动作,切除变压器。
见变压器纵差保护原理接线。
(1)正常运行和区外故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5(a)所示,则流入继电器的电流为继电器不动作。
(2)区内故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1.5.5(b)所示,则流入继电器的电流为此时为两侧电源提供的短路电流之和,电流很大,故继电器动作,跳开两侧的断路器。
由上分析可知,纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域,即被保护元件的全部,而在保护范围外故障时,保护不动作。
主变差动保护一、主变差动保护简介主变差动保护作为变压器的主保护,能反映变压器内部相间短路故障、高压侧单相接地短路及匝间层间短路故障 ,差动保护是输入的两端CT电流矢量差,当两端CT电流矢量差达到设定的动作值时启动动作元件.差动保护是保护两端电流互感器之间的故障(即保护范围在输入的两端CT之间的设备上),正常情况流进的电流和流出的电流在保护内大小相等,方向相反,相位相同,两者刚好抵消,差动电流等于零;故障时两端电流向故障点流,在保护内电流叠加,差动电流大于零.驱动保护出口继电器动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源.二、纵联差动保护原理(一)、纵联差动保护的构成纵联差动保护是按比较被保护元件(1号主变)始端和末端电流的大小和相位的原理而工作的.为了实现这种比较,在被保护元件的两侧各设置一组电流互感器TA1、TA2,其二次侧按环流法接线,即若两端的电流互感器的正极性端子均置于靠近母线一侧,则将他们二次的同极性端子相连,再将差动继电器的线圈并入,构成差动保护。
其中差动继电器线圈回路称为差动回路,而两侧的回路称为差动保护的两个臂.(二)、纵联差动保护的工作原理根据基尔霍夫第一定律,=∑•I;式中∑•I表示变压器各侧电流的向量和,其物理意义是:变压器正常运行或外部故障时,若忽略励磁电流损耗及其他损耗,则流入变压器的电流等于流出变压器的电流。
因此,纵差保护不应动作。
当变压器内部故障时,若忽略负荷电流不计,则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流,其纵差保护动作,切除变压器。
见变压器纵差保护原理接线。
(1)正常运行和区外故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图1。
5.5(a)所示,则流入继电器的电流为继电器不动作。
(2)区内故障时,被保护元件两端的电流和的方向如图 1.5.5(b)所示,则流入继电器的电流为此时为两侧电源提供的短路电流之和,电流很大,故继电器动作,跳开两侧的断路器.由上分析可知,纵联差动保护的范围就是两侧电流互感器所包围的全部区域,即被保护元件的全部,而在保护范围外故障时,保护不动作。
变压器差动保护的基本原理及逻辑图1、变压器差动保护的工作原理与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
2、变压器差动保护与线路差动保护的区别:由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。
因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。
例如图8-5所示的双绕组变压器8.3.2变压器纵差动保护的特点1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法(1)励磁涌流:在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
(2)产生励磁涌流的原因因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。
但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。
此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。
(3)励磁涌流的特点:①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。
③励磁涌流的波形出现间断角。
表8-1 励磁涌流实验数据举例(4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施:①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护;②利用二次谐波制动原理构成的差动保护;③利用间断角原理构成的变压器差动保护;④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。
2、不平衡电流产生的原因(1)稳态情况下的不平衡电流①变压器两侧电流相位不同电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。
变压器差动保护的原理变压器差动保护是一种用于保护变压器的关键设备,它在变压器的主绕组和互感器绕组之间形成差动电流,通过监测差动电流来检测系统中的故障,并在发生故障时采取相应的保护措施。
变压器差动保护的原理是基于基尔霍夫定律和能量守恒定律。
根据基尔霍夫定律,系统中所有流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
而能量守恒定律则指出,在一个闭合的电路中,流入电路的电流功率等于流出电路的电流功率,即总功率为零。
变压器差动保护的工作原理如下:传感器和变压器绕组所接入的电流互感器产生的信号经过差动继电器进行电流差动比较,检测故障。
差动继电器计算变压器主绕组和互感器绕组之间流过的电流之和,并进行比较,如果两者之差超过设定的阈值,就会触发保护动作。
变压器差动保护通常由三个主要部分组成:差动继电器、互感器和电流传感器。
差动继电器是核心部件,负责检测差动电流,并根据预先设定的保护条件来判断是否有故障发生。
互感器是为了提供变比,将高电压变成低电压,以便与差动继电器进行匹配。
电流传感器则用于测量主绕组和互感器绕组中的电流。
在正常情况下,变压器主绕组和互感器绕组之间的电流是均匀的,其总和为零。
但是,当系统中发生故障时,例如绕组短路、相间短路或对地短路等,会导致差动电流的变化,超过预设的阈值。
差动继电器会检测到这种异常,并迅速触发保护动作,例如切断断路器或发出报警信号,以防止进一步的损坏。
差动保护的优点是高速动作和很强的可靠性,可以迅速识别故障并采取保护措施。
它能够有效地检测到绕组短路、相间短路和对地短路等故障,并迅速切断变压器的输入电源,防止故障扩大。
此外,差动保护还能够减少设备的停机时间,提高设备的可用性和可靠性。
差动保护也存在一些限制。
首先,差动保护的设备和安装成本相对较高。
其次,它对系统的离散性或非连续性故障比较敏感,例如低短路电流、电压异常等。
此外,电流传感器的线性和精度也会对差动保护的准确性产生一定的影响。
总的来说,变压器差动保护是一种重要的设备,可以有效地监测和保护变压器,防止故障扩大。
差动变压器工作原理引言差动变压器是一种电力设备,其作用是传输和分配电能。
差动变压器的工作原理是在电力系统中起到保护作用。
本文将详细探讨差动变压器的工作原理,包括差动变压器的基本原理、工作过程和应用场景。
差动变压器基本原理差动变压器的基本原理是利用主变压器两侧的电流差来检测故障。
主变压器是差动变压器的主要组成部分,由高压绕组和低压绕组组成。
当主变压器正常工作时,两侧的电流差几乎为零;当有故障发生时,如短路或接地故障,主变压器两侧的电流差将出现明显变化。
通过监测和比对电流差,差动变压器可以及时检测故障并切断电力供应,起到保护作用。
差动保护原理差动变压器主要用于保护电力系统的传输线路和设备。
差动保护的基本原理是通过比较主变压器高压绕组和低压绕组的电流差来判断系统是否存在故障。
差动保护装置会将两侧的电流信号进行比较,如果电流差超过设定的阈值,就会触发保护动作,切断电力供应。
差动保护具有灵敏、快速、可靠的特点,能够有效地保护电力系统的正常运行。
差动保护装置结构差动保护装置由差动保护继电器、CT(电流互感器)和PT(电压互感器)组成。
CT和PT用于将主变压器两侧的电流和电压信号转换为适合差动保护继电器检测的信号。
差动保护继电器负责比较和判断电流差,并根据设定的逻辑进行保护动作。
差动保护继电器差动保护继电器是差动保护装置的核心部分,负责检测和判断电流差。
差动保护继电器具有高速、高精度和可靠的特点,能够及时发现和切除故障,保护系统的安全运行。
差动保护继电器通常采用数字化技术,能够更加灵活地配置和调整保护参数。
CT(电流互感器)CT是差动保护装置的重要组成部分,用于测量电流并将其转换为适合差动保护继电器检测的信号。
CT通常由铁芯和绕组组成,绕组通过主变压器两侧的电流信号产生感应电动势,转换为相应的电流信号。
CT的性能直接影响差动保护的准确性和可靠性。
PT(电压互感器)PT是差动保护装置的另一个重要组成部分,用于测量电压并将其转换为适合差动保护继电器检测的信号。
变压器纵联差动保护原理变压器纵联差动保护是一种用于保护变压器的重要保护装置,主要用于检测变压器绕组之间的电流差异,以便快速准确地判断是否发生了内部故障。
以下是变压器纵联差动保护的基本原理:1. 基本原理:-纵联差动保护通过比较变压器绕组之间的电流来检测潜在的内部故障。
正常工作状态下,变压器的输入电流等于输出电流,即两侧绕组电流相等。
当发生内部故障时,如绕组短路或绝缘故障,绕组之间的电流差异将导致纵联差动电流。
2. 电流比较:-纵联差动保护系统会同时监测变压器高压绕组和低压绕组的电流。
这些电流通过电流互感器(CT)测量,并传输到差动保护设备中。
设备将两侧电流进行比较,正常情况下两侧电流应该平衡。
3. 设定电流和灵敏性:-差动保护设备设有一定的电流差动保护设定值。
当变压器内部发生故障时,导致两侧电流不平衡,超过设定值时,差动保护将启动,产生差动保护动作信号。
4. 差动保护动作:-一旦检测到电流差异超过设定阈值,差动保护设备会发出保护动作信号。
这通常包括切断电源、关闭刀闸等措施,以隔离变压器并防止故障蔓延。
5. 灵敏性和稳定性:-纵联差动保护需要在足够灵敏的同时保持稳定性,以防止误动作。
因此,设定值的选择、电流互感器的准确性和保护装置的灵敏性都是设计中需要考虑的关键因素。
6. 复合差动保护:-为了提高保护的可靠性,有时会采用复合差动保护,结合其他保护元件,如零序电流保护、过流保护等。
这样可以增加差动保护的鲁棒性,减少误动作的可能性。
变压器纵联差动保护是确保变压器正常运行和防止故障蔓延的关键保护装置之一。
通过及时、准确地检测内部故障,它有助于提高电力系统的可靠性和稳定性。
变压器差动保护的原理变压器差动保护是电力系统中常用的一种保护设备,它能够有效地检测和保护变压器的正常运行。
其原理是通过比较变压器的输入和输出电流之间的差值,来判断是否存在故障或异常情况,并及时采取相应的措施保护变压器。
变压器差动保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律。
根据这个定律,电流在闭合的电路中是守恒的,即输入电流等于输出电流。
对于变压器来说,输入电流等于输出电流,只有在正常工作状态下才能满足这个条件。
一旦发生故障或异常情况,如短路或相间短路,输入和输出电流之间就会存在差值。
为了实现变压器差动保护,需要在变压器的输入和输出侧分别安装电流互感器,用于测量输入和输出电流。
这些电流互感器将测量到的电流信号传输到差动保护装置中进行处理。
差动保护装置首先对输入和输出电流进行比较,计算它们之间的差值。
如果差值很小,即在设定的误差范围内,差动保护装置会认为变压器工作正常,不采取任何动作。
然而,如果差值超过设定的误差范围,差动保护装置就会判断存在故障或异常情况,并触发相应的保护动作。
为了提高差动保护的可靠性和抗干扰能力,通常还会采用一些辅助措施。
例如,差动保护装置可以设置时间延迟,以排除短暂的过电流或过负荷情况。
此外,还可以根据变压器的额定容量和负载情况,设置不同的差动保护动作值,以适应不同的工作条件。
总的来说,变压器差动保护利用输入和输出电流之间的差值来判断变压器的运行状态,一旦发现故障或异常情况,及时采取保护措施,避免进一步损坏变压器。
这种保护装置在电力系统中得到了广泛应用,提高了系统的可靠性和稳定性。
通过不断改进差动保护装置的技术,提高其灵敏度和可靠性,可以进一步提高电力系统的运行效率和安全性。
变压器差动保护的基本原理变压器差动保护是为了防止变压器出现内部短路或开路故障而设计的保护装置。
其基本原理是通过比较变压器主、副侧电流的差值来判断是否发生了故障,并在故障发生时及时切断故障电流,保护变压器安全运行。
变压器差动保护系统一般由变压器差动保护继电器、CT(电流互感器)和通讯装置等组成。
其中,CT用于测量变压器主、副侧电流,继电器则根据测得的电流大小进行比较和判断。
具体来说,变压器差动保护系统的基本原理如下:1. 差动电流比较:变压器主、副侧电流经过CT进行测量,然后输入继电器中进行差动电流比较。
差动电流是指主、副侧电流的差值(即I差=I主-I副),正常情况下,变压器主、副侧电流经CT测得的差值应该为几乎为零。
2. 差动保护动作条件:当差动电流的绝对值大于设定的保护定值时,即I差>保护定值,继电器会判定为故障发生,进行相应的动作。
3. 过流保护功能:为了防止误动作,差动保护系统还配备了过流保护功能。
当变压器出现过负荷或短路故障时,主、副侧电流都会增大,此时继电器可通过过流保护功能来判断是否发生故障。
4. 保护范围设置:为了适应不同变压器的实际运行情况,差动保护系统还需要进行保护范围的设置。
保护范围一般由变比误差、CT与继电器的标定值、远动距离等多个因素综合考虑而来。
5. 通讯功能:为了实现远程监控和遥控功能,差动保护系统还需要配备通讯装置,将保护继电器的状态和故障信息传输到监控中心。
总的来说,变压器差动保护的基本原理即是通过比较变压器主、副侧电流的差值,判断电流差值是否超过设定值,从而判定是否发生故障。
差动保护系统通过准确测量和及时切除故障电流,保护变压器安全运行。
同时,为了提高保护的可靠性和灵敏度,差动保护系统还可配备过流保护功能,并具备通讯功能实现远程监控和遥控。
变压器差动保护的基本原理
变压器差动保护的基本原理是通过对比变压器两侧电流的差值来判断是否存在故障。
差动保护装置通过将变压器两侧电流互相比较,如果两侧电流差值超过设定的阈值,即认为存在故障。
以下为具体的差动保护工作原理:
1. 差动电流计算:差动保护装置会分别测量变压器的高压侧和低压侧电流,并将两侧电流进行相减,得到差动电流值。
2. 零序电流过滤:在差动保护装置中还会对变压器的零序电流进行过滤,因为零序电流会对差动保护的准确性造成干扰。
3. 相位差检测:差动保护装置会检测变压器两侧电流的相位差,如果相位差超过设定的范围,即可能存在故障。
4. 阻抗滤波:为了提高差动保护的鲁棒性和灵敏性,差动保护装置通常会使用阻抗滤波器来滤除高频噪声和谐波。
5. 工作逻辑:差动保护装置会根据设定的差动电流阈值和相位差范围来判断是否存在故障。
如果差动电流超过阈值或者相位差超过范围,保护装置会发出报警信号或者执行故障切除动作,保护变压器的安全运行。
综上所述,变压器差动保护依靠对变压器两侧电流的差值进行监测和判断,通过特定的算法和逻辑来实现对变压器故障的及时保护。
变压器差动保护基本原理
1 变压器差动保护
变压器差动保护是一种常用的配电网络欠压和故障短路的保护装置,是主变吸收故障线路的电流的原理。
变压器差动保护的基本原理
是通过比较变压器的两侧的投入和输出线路的电流,当两者相差较大,则说明发生了故障,为了保障设备不受到损坏而采取断开操作,从而
减少可能受损的部分及保护整个配电网络安全。
2 变压器差动保护原理
变压器差动保护基于主变电流平衡原理,当变压器的电流不平衡时,即产生了潜在的危险,可能发生的危害是由于变压器构成的元件
的局部过热导致的危险。
当发生短路或其他过载故障时,被损坏的线
路的电流大大超过正常电流,另一侧的电流减少或甚至消失,因此两
侧电流之间就产生了不平衡,此时就会触发变压器差动保护装置,通
过控制跳开保护装置断开故障线路,从而有效的保护变压器的安全运行,同时也对其它的设备也具有保护作用。
3 变压器差动保护机制
变压器差动保护机制的工作基本原理是将变压器的两端的电流被
分开检测统计,并将两路电流的差值越小,或者状况接近于一致,就
表示差动保护装置处于正常状态,而当两路电流之间存在差别时,说
明发生故障,变压器差动保护器就会触发,进行断开操作,以保护变
压器及其它设备不受损坏。
4 小结
变压器差动保护是一种常用的配电网络欠压和故障短路的保护装置,它通过比较变压器的两侧的投入和输出线路的电流,当两者相差较大,就会触发变压器差动保护器进行断开操作,准确的判断故障的类型,为变压器及其它设备的安全运行提供有效的防护。
变压器差动保护的基本原理
1、变压器差动保护的工作原理
与线路纵差保护的原理相同,都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。
2、变压器差动保护与线路差动保护的区别:
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。
因此,为了保证纵差动保护的正确工作,须适当选择各侧电流互感器的变比,及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时,两侧二次电流相等。
变压器纵差动保护的特点
1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法
1)励磁涌流
在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下,变压器励磁电流的数值可达变压器额定6~8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。
2)产生励磁涌流的原因
因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°,在电压瞬时值u=0瞬间合闸,铁芯中的磁通应为-Φm。
但由于铁心中的磁通不能突变,因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm,如果考虑剩磁Φr,这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr,其幅值为如图8-6所示。
此时变压器铁芯将严重饱和,通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大,达到额定电流的6~8倍,形成励磁涌流。
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3)励磁涌流的特点:
①励磁电流数值很大,并含有明显的非周期分量,使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波,其中励磁涌流以2次谐波为主。
③励磁涌流的波形出现间断角。
4)克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施:
①采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护;
②利用二次谐波制动原理构成的差动保护;
③利用间断角原理构成的变压器差动保护;
④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。
2、不平衡电流产生的原因
(1)稳态情况下的不平衡电流
①变压器两侧电流相位不同
电力系统中变压器常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若两侧的电流互感器采用相同的接线方式,则两侧对应相的二次电流也相差30°左右,从而产生很大的不平衡电流。
②电流互感器计算变比与实际变比不同
由于变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致,从而产生不平衡电流。
【实例分析1】由电流互感实际变比与计算变比不等产生的不平衡电流分析
变压器型号、变比、Y,d11 接线。
计算由于电流互感器的实际变比与计算不等引起的不平衡电流。
计算结果由表可见,由于电流互感器的实际变比与计算变比不等,正常情况将产生0.21A的不平衡电流。
③变压器各侧电流互感器型号不同
由于变压器各侧电压等级和额定电流不同,所以变压器各侧的电流互感器型号不同,它们的饱和特性、励磁电流(归算至同一侧)也就不同,从而在差动回路中产生较大的不平衡电流。
④变压器带负荷调节分接头
变压器带负荷调整分接头,是电力系统中电压调整的一种方法,改变分接头就是改变变压器的变比。
整定计算中,差动保护只能按照某一变比整定,选择恰当的平衡线圈减小或消除不平衡电流的影响。
当差动保护投入运行后,在调压抽头改变时,一般不可能对差动保护的电流回路重新操作,因此又会出现新的不平衡电流。
不平衡电流的大小与调压围有关。
2)暂态情况下的不平衡电流
暂态过程中不平衡电流的特点:
①暂态不平衡电流含有大量的非周期分量,偏离时间轴的一侧。
②暂态不平衡电流最大值出现的时间滞后一次侧最大电流的时间(根据此特点靠保护的延时来躲过其暂态不平衡电流必然影响保护的快速性,甚至使变压器差动保护不能接受)。
减小不平衡电流的措施
1)减小稳态情况下的不平衡电流
变压器差动保护各侧用的电流互感器,选用变压器差动保护专用的D级电流互感器;当通过外部最大稳态短路电流时,差动保护回路的二次负荷要能满足10%误差的要求。
2)减小电流互感器的二次负荷
这实际上相当于减小二次侧的端电压,相应地减少电流互感器的励磁电流。
减小二次负荷的常用办法有:减小控制电缆的电阻(适当增大导线截面,尽量缩短控制电缆长度);采用弱电控制用的电流互感器(二次额定电流为lA)等。
3)采用带小气隙的电流互感器
这种电流互感器铁芯的剩磁较小,在一次侧电流较大的情况下,电流互感器不容易饱和。
因而励磁电流较小,有利于减小不平衡电流。
同时也改善了电流互感器的暂态特性。
4)减小变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流采用相位补偿。
①采用适当的接线进行相位补偿法。
Y,d11接线变压器差动保护接线图和相量图
如变压器为Y,d11接线其相位补偿的方法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形,将变压器三角形侧的电流互感器接成星形,如图(a)所示,以补偿30°的相位差。
图中为星形侧的一次电流,
为三角形侧的一次电流,其相位关系如图(b)所示。
采用相位补偿接线后,变压器星形侧电流互感器二次回路侧差动臂中的电流分别为,它们刚好与三角形侧电流互感器二次回路中的电流同相位,如图(c)所示。
这样,差回路中两侧的电流的相位相同。
②数值补偿
变压器星形侧电流互感器变比
变压器三角形侧电流互感器变比
③软件校正
微机保护中采用软件进行相位校正
6)由变压器两侧电流互感器型号不同而产生的不平衡电流在差动保护的整定计算中加以考虑。
7)由变压器带负荷调整分接头而产生的不平衡电流在变压器差动保护的整定计算中考虑。
8)减小暂态过程中非周期分量电流的影响
①差动保护采用具有速饱和特性的中间变流器。
②选用带制动特性的差动继电器或间断角原理的差动继电器等,利用其它方法来解决暂态过程中非周期分量电流的影响问题。
和差式比率制动式差动保护原理1.双绕组变压器比率制动的差动保护原理。
1)和差式比率制动的动作判据
①差动电流:
②制动电流:
③差动保护动作的第一判据:
④制动比率系数:
⑤外部故障时,保护可靠地不动作。
应满足如下判据:
⑥差动保护动作的第二判据
2.比率制动特性的整定
1)最小启动电流Iact0
2)拐点制动电流Ibrk0可选取
3)最大制动系数Kbrk.max和制动特性斜率S
①最大制动系数
②比率制动特性曲线
③比率制动系数的整定值D取0.3~0.5
④比率制动特性的斜率S,由上图可知
当Ibrk0《Ibrk.max和Iact0《Ibrk.max,则上式可得即比率制动特性的折线BC 过坐标原点,在任何制动电流下有相同的制动系数。
4)部故障灵敏度校验
在系统最小运行方式下,计算变压器出口金属性短路的最小短路电流(周期分量),同时计算相应的制动电流,由相应的比率制动特性查出对应与的起动电流则灵敏系数要求Ksen>2.0
三绕组变压器比率制动的差动保护原理。
对于三绕组变压器,其差动保护的原理与双绕组变压器的差动保护原理相同,但差动电流和制动电流及最大不平衡电流应做相应的更改。
在有的变压器差动保护直接取三侧中最大电流为制动电流。
励磁涌流闭锁原理
采用二次谐波制动原理在变压器励磁涌流中含有大量的二次谐波分量,一般约占基波分量的40%以上。
利用差电流中二次谐波所占的比率作为制动系数,可以鉴别变压器空载合闸时的励磁涌流,从而防止变压器空载合闸时保护的误动。
差动速断保护
1)采用差动速断保护的原因
一般情况下比率制动原理的差动保护能作为电力变压器主保护,但是在严重部故障时,短路电流很大的情况下,TA严重饱和使交流暂态传变严重恶化,TA的二次侧基波电流为零,高次谐波分量增大,反应二次谐波的判据误将比率制动原理的差动保护闭琐,无法反映区短路故障,只有当暂态过程经一定时间TA退出暂态饱和比率制动原理的差动保护才动作,从而影响了比率差动保护的快速动作,所以变压器比率制动原理的差动保护还应配有差动速断保护,作为辅助保护以加快保护在部严重故障时的动作速度。
差动速断保护是差动电流过电流瞬时速动保护。
2)差动速断的整定值按躲过最大不平衡电流和励磁涌流来整定。
变压器比率差动保护程序逻辑框图
1)变压器差动保护程序逻辑框图
2)变压器差动保护程序逻辑原理
在程序逻辑框图中D1=Iact0、D2=KrelId/Ibrk为比率制动系数整定值,D3为二次谐波制动系数整定值。
可见比率差动保护动作的三个判据是“与”的关系(与门Y2),必须同时满足才能动作于跳闸。
而差动速断保护是作为比率差动保护的辅助保护。
其定值为D4=Iact.s,在比率差动保护不能快速反映严重区故障时,差动速断保护应无时延地快速出口跳闸。
因此这两种保护是“或”的逻辑关系(或门H3)。
比率差动保护在TA二次回路断线时会产生很大的差电流而误动作,所以必须经TA断线闭锁的否门再经与门Y3才能出口动作。
当TA断线时与门Y3被闭锁住,不能出口动作。