专利名称：一种三相变压器内置绕组互感器电流差动保护方法
技术领域：
本发明涉及一种三相变压器内置绕组互感器电流差动保护方法。属于电力主设备 保护技术领域。
背景技术：
电力变压器作为电力系统中大量使用的电气主设备，它的安全运行是电力系统可 靠工作的必要条件。现有技术中，三相变压器普遍采用纵差保护和瓦斯保护双重配置作为 主保护。其中，传统纵差保护的电流互感器装设在变压器到断路器之间的引出线上，能够反 映变压器绕组和引出线的相间短路故障，以及中性点直接接地系统电网侧绕组和引出线的 接地短路及绕组匝间短路故障。流过差动继电器的电流在变压器正常运行或外部故障时为 不平衡电流，在内部故障时为总的故障电流。为了满足选择性，差动继电器的动作电流必须 大于最大不平衡电流。当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，可能出现数值很大的励磁电 流，即励磁涌流，其数值可达额定电流的6 8倍。励磁涌流只出现在变压器的受电一侧， 此时流过传统差动保护继电器的电流即励磁涌流引起的不平衡电流，它远远大于了整定的 动作电流，引起保护误动。为了避免励磁涌流的影响，常常利用励磁涌流的特点，采取制动 措施，如采用二次谐波制动、比较波形间断角来鉴别内部故障还是励磁涌流等。此外还有波 形对称原理、虚拟三次谐波制动原理、利用小波理论、数学形态学理论等其他方法来鉴别励 磁涌流。除了二次谐波制动、比较波形间断角、波形对称原理外，其他方法都十分复杂，对于 数学算法和软件要求很高，工程利用较少。成功用于工程实际的鉴别励磁涌流的方法，归根 结底是要躲过励磁涌流，即发生励磁涌流时将保护闭锁，这时若发生故障，必然导致保护闭 锁区间内承受故障带来的破坏，直到保护开放，使继电器动作于断路器跳闸为止。这个过程 可能对变压器造成严重损害。因此，设计一种不受励磁涌流影响的新型绕组保护十分必要，本方法就是能够解 决这一问题的内置互感器绕组差动保护。
发明内容
针对现有差动保护方法的不足，特别是采用变压器导管电流互感器或采用变压器 各侧断路器电流互感器的变压器差动保护装置易受励磁涌流影响的问题，本发明的目的是 提供一种采用内置绕组互感器的三相变压器电流差动保护方法，它不受变压器合间时的励 磁涌流的影响，能提高变压器内部故障保护动作灵敏度和快速性，从而显著提高变压器保 护正确动作率。实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种三相变压器内置绕组互感器的电 流差动保护方法，包括如下步骤(1)将电流互感器安装于双绕组、三绕组或者其他多绕组变压器内部的每相绕组 两端，构成以每个绕组两个端头测量电流为依据的电流差动保护；
(2)将各电流互感器采集得到的数据进行处理，以每个绕组两个端头的测量电流 之差构成差动电流，取0. 05 0. 2倍该侧变压器的额定电流作为该差动电流动作门槛值；(3)通过差动电流与差动保护动作电流整定值进行比较，当启动元件启动、差动电 流大于整定值时，绕组差动保护按整定的动作时间动作，同时跳开变压器各侧的断路器，切 除绕组故障。进一步，所述电流互感器采用电磁式、光电式或者电子式电流互感器；电磁式电流 互感器采集电流，经过电缆传到微机变压器保护装置实现差动保护；或者采用光电式、电子 式电流互感器，经过光纤传到合并器及数字式变压器保护装置实现差动保护。进一步，所述各侧绕组两端头的电流互感器选择同型号、同变比的互感器；电流互感器的计算变比为
权利要求
1.三相变压器内置绕组互感器电流差动保护方法，包括如下步骤(1)将电流互感器安装于双绕组、三绕组或者其他多绕组变压器内部的每相绕组两端， 构成以每个绕组两个端头测量电流为依据的电流差动保护；(2)将各电流互感器采集得到的数据进行处理，以每个绕组两个端头的测量电流之差 构成差动电流，取0. 05 0. 2倍该侧变压器的额定电流作为该差动电流动作门槛值；(3)通过差动电流与差动保护动作电流整定值进行比较，当启动元件启动、差动电流大 于整定值时，绕组差动保护按整定的动作时间动作，同时跳开变压器各侧的断路器，切除绕 组故障。
2.根据权利要求1所述三相变压器内置绕组互感器的电流差动保护方法，其特征在 于，所述电流互感器采用电磁式、光电式或者电子式电流互感器；电磁式电流互感器采集 电流，经过电缆传到微机变压器保护装置实现差动保护；或者采用光电式、电子式电流互感 器，经过光纤传到合并器及数字式变压器保护装置实现差动保护。
3.根据权利要求1所述三相变压器内置绕组互感器的电流差动保护方法，其特征在于，各侧绕组两端头的电流互感器选择同型号、同变比的互感器；电流互感器的计算变比为 式中KTA.。al——电流互感器计算变比； In——变压器一次额定电流；Kcon——接线系数，对变压器Y侧K。。n= 1，对变压器Δ \%Kcon = l/V3；Γ Ν——电流互感器二次侧额定电流，取为5Α或者IA ；将电流互感器采集到的电流，按照(2)式分别构成各相的差动动作电流I如=+ ^21⑵式中^yi—电流互感器CT i j 1的二次电流值； im—电流互感器CT i j 2的二次电流值； Idzij—变压器i侧j相绕组的差动电流；采用本差动保护后，不需考虑励磁涌流和电流非周期分量对不平衡电流的影响，因此 整定较小的差动保护动作门槛值，可以取 Izdi = kIiN (3)式中Izdi——变压器i侧各相绕组的动作电流整定值； IiN——变压器i侧的额定电流值；k——可靠系数，k = kerkstkcalkm ;ker为电流互感器误差(10%误差)；kst为电流互感器 同型系数，相同时取0.5，不同时取1 ；k—计算误差；km裕度； 时间上需要满足速动性，动作时间Tzd整定为5 IOms ； 根据电流差动保护的动作方程 Idzij〉Izdi ⑷ Tdz > Tzd(5)式中Tdz——动作时间；Tzd——动作时间整定值，取5 IOms ；进行判断，当启动元件启动，差动电流大于整定值时，保护启动，同时跳开变压器各侧 的断路器；同时，根据显示的事件记录，提醒运行检修人员去排除故障。
全文摘要
本发明提供一种三相变压器内置绕组互感器的电流差动保护方法，电流互感器安装于双绕组、三绕组或者其他多绕组变压器内部的每相绕组两端，构成以每个绕组两个端头测量电流为依据的电流差动保护；将各电流互感器采集得到的数据进行处理，以每个绕组两个端头的测量电流之差构成差动电流，取0.05～0.2倍该侧变压器的额定电流作为该差动电流动作门槛值；通过差动电流与差动保护动作电流整定值进行比较；差动电流大于整定值时，绕组差动保护按整定的动作时间动作，同时跳开变压器各侧的断路器，切除绕组故障。本发明不受励磁涌流的影响，能有效提高变压器内部故障保护动作灵敏度和快速性，无延时切除变压器绕组的各种短路故障，显著提高变压器保护正确动作率。
文档编号H02H7/045GK102142672SQ20111011561
公开日2011年8月3日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者熊小伏, 王嫱, 王建, 陈星田 申请人:重庆大学