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非晶合金变压器差动保护的基本原理

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与线路差动保护原理相同,它是比较被保护设备每侧电流的相位和数值。

2.非晶合金变压器差动保护与线路差动保护的区别:

由于非晶合金变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等,非晶合金变压器每侧的电流相位往往不同。因此,为了保证纵联差动保护的正确运行,需要适当选择每侧电流互感器的比例,补偿每侧电流相位,使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所示的双绕组非晶合金变压器

3.非晶合金变压器纵差保护的特点

1.涌流的特征及克服涌流的方法

(1)涌入电流:

非晶合金变压器的励磁电流可以达到非晶合金变压器额定值的6 ~ 8倍,通常称为励磁涌流。

(2)浪涌电流的原因

因为稳态时铁芯中的磁通应该比施加的电压滞后90,所以电压瞬时值u=0接通时应该是- m。但由于铁芯中的磁通量不能突然变化,会有一个非周期分量磁通量 m,如果考虑剩磁 r,半个周期后铁芯中的磁通量会达到2 m r,其幅值如图8-6所示。此时,非晶合金变压器的铁芯会严重饱和。从图8-7可以看出,非晶合金变压器的励磁电流会变得非常大,达到额定电流的6-8倍,从而产生涌流。

(3)涌流的特征:

(1)励磁电流很大,含有明显的非周期成分,使得励磁电流波形明显向时间轴一侧倾斜。

励磁涌流存在明显的高次谐波,以二次谐波为主。

涌流波形有间断角。

表8-1浪涌电流实验数据示例

(4)克服涌流对非晶合金变压器纵差保护影响的措施;

(1)采用带快速饱和变换器的差动继电器构成差动保护;

基于二次谐波制动原理的差动保护;

基于间断角原理的非晶合金变压器差动保护;

基于模糊识别闭锁原理的非晶合金变压器差动保护。

2.电流不平衡的原因

(1)稳态不平衡电流

(1)非晶合金变压器两侧的电流相位不同

y,d11接线方式常用于电力系统中的非晶合金变压器。因此,非晶合金变压器两侧电流的相位差为30。如下图所示,Y侧电流比侧电流滞后30。如果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,导致不平衡电流较大。

电流互感器的计算比率与实际比率不同

由于变比的标准化,实际的变比与计算的变比不一致,导致电流不平衡。

【案例分析1】电流互感实际比值与计算比值不相等导致电流不平衡的分析

表8-2中,非晶合金变压器型号,变比,Y,d11接线。计算电流互感器的实际比值与计算值之间的差值所引起的不平衡电流。计算结果见表8-2。从表8-2可以看出,由于电流互感器的实际比率和计算比率之间的差异,在正常情况下会产生0.21A的不平衡电流。

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