變壓器組配護(hù)衛(wèi)定理解析及研討

21ic 智能電網(wǎng)：過(guò)高的穩(wěn)態(tài)過(guò)勵(lì)磁工況下，鐵心嚴(yán)重飽和，造成勵(lì)磁電抗Xe減小、勵(lì)磁電流劇增，可高達(dá)變壓器額定電流的43%，勢(shì)必造成保護(hù)的誤動(dòng)。更為嚴(yán)重的是，變壓器在發(fā)生勵(lì)磁涌流時(shí)勵(lì)磁電流可高達(dá)額定電流的10倍以上，它將流入變壓器保護(hù)的差動(dòng)回路中，變壓器空載合閘或外部故障切除后，當(dāng)變壓器端電壓突然恢復(fù)時(shí)，將產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，此種情況下要求保護(hù)不誤動(dòng)實(shí)屬困難。

正常運(yùn)行的變壓器，根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行要求，需要調(diào)整分接頭，這會(huì)帶來(lái)不平衡電流。變壓器有兩個(gè)或三個(gè)電壓等級(jí)，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)的CT的額定參數(shù)不同，也將帶來(lái)不平衡電流。變壓器差動(dòng)保護(hù)能反映高、低壓繞組的匝間短路，而匝間短路時(shí)雖然短路環(huán)中的電流很大，但流入差動(dòng)保護(hù)中的電流可能不大;保護(hù)能反映高壓側(cè)(中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng))經(jīng)高阻接地的單相短路，此時(shí)故障電流較小。

當(dāng)變壓器繞組匝間短路時(shí)，變壓器仍帶負(fù)荷。這就是說(shuō)變壓器內(nèi)部故障時(shí)被保護(hù)設(shè)備仍流出電流，將影響保護(hù)的靈敏度。為降低制造成本，現(xiàn)代大型變壓器的工作磁密都取得很高，通常接近飽和磁密，更加大了勵(lì)磁涌流的水平，使差動(dòng)保護(hù)的難度更大。

綜上所述，傳統(tǒng)的變壓器差動(dòng)保護(hù)一方面要躲過(guò)由于種種原因產(chǎn)生的很大的不平衡電流，另一方面卻要求能反映輕微的內(nèi)部匝間短路。而上述兩方面是相矛盾的，也正是由于上述原因造成電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，與此同時(shí)，變壓器保護(hù)雖有一定程度的提高，但與線路、發(fā)電機(jī)保護(hù)相比，提高的速度太慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電力系統(tǒng)變壓器的發(fā)展。

對(duì)于提高勵(lì)磁涌流判別方法的探索在當(dāng)前的實(shí)際應(yīng)用和研究中，對(duì)勵(lì)磁涌流的判別方法主要有：二次諧波制動(dòng)法、間斷角原理、電壓制動(dòng)原理、磁通特性原理和等值電路法等。

波形對(duì)稱原理是一種基于波形識(shí)別原理的保護(hù)方法，其理論基礎(chǔ)認(rèn)為故障下的電流波形是基本對(duì)稱的，而涌流下波形是不對(duì)稱的。由于故障波形的千差萬(wàn)別，這一假設(shè)是否成立還有待檢驗(yàn)。

如果把變壓器看作是一個(gè)線性的電氣元件，則電壓制動(dòng)原理和電流制動(dòng)原理(包括二次諧波制動(dòng)和間斷角原理)是完全等價(jià)的，二次諧波電流制動(dòng)可以等價(jià)地表示為二次諧波電壓制動(dòng)。由于變壓器的非線性勵(lì)磁特性，電壓和電流并非是線性相關(guān)的，而是系統(tǒng)中獨(dú)立的變量，因此一個(gè)變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)同時(shí)包括電壓、電流的信息才能完全表征。雖然，變壓器保護(hù)的目的只是正確區(qū)分出各種故障，未必需要變壓器全部的狀態(tài)量，但由于電力系統(tǒng)日趨龐大，變壓器運(yùn)行方式日趨復(fù)雜，應(yīng)用較少的信息量已難以滿足鑒別的需要。