一种矿用电炉变压器的差动保护结构的制作方法

本实用新型属于电气技术领域，尤其是一种矿用电炉变压器的差动保护结构。

背景技术：

矿用电炉变压器的容量一般比较大，与传统配电变压器在结构上有很大的区别，因此，在进行保护配置上与传统配电变压器有很大不同，主要体现在差动保护的配置上。传统配电变压器的差动保护，只要对一次侧、二次侧及三次侧的电流进行采样即可，概念清晰，易于理解，但矿用变压器的差动保护却不易实现。

矿用电炉变压器具有一组调压绕组(俗称三次侧绕组)，并通过调压绕组对电压进行多级调节，并通过电磁耦合与二次侧绕组串联，形成既可调压又可变流的复杂功能。二次绕组的输出电流一般比较大(在20ka以上)，二次侧绕组的电流采样是非常困难的。因此，大多数设计均取消了二次侧的电流采样，也就无法实现变压器的差动保护功能。

同时，矿用电炉变压器在设计上有一个特点，即：三次侧的电流相对较小，且三次侧电流与二次侧电流的比值接近相同。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种矿用电炉变压器的差动保护结构，通过在一次侧和三次侧均设置一组差动保护电流互感器，并将二次电流与调压档位接入差动保护继电器，实现对三次侧电流进行直接采样，从而计算出二次侧电流，进一步实现二次侧电流的等效采样，以及实现矿用电炉变压器的差动保护功能。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种矿用电炉变压器的差动保护结构，矿用电炉变压器各相的一次侧绕组端子分别通过一高压配电断路器与高压母线连接，且一次侧绕组端子与对应高压配电断路器之间依次设置有一次侧过电流保护电流互感器、一次侧测量用电流互感器和一次侧差动保护电流互感器；矿用电炉变压器各相的二次侧的两个出线端子分别与电炉短网的两端连接；矿用电炉变压器各相的三次侧绕组回路内分别串联设置有三次侧测量用电流互感器和三次侧差动保护电流互感器；矿用电炉变压器各相的三次侧绕组的调压档位、一次侧差动保护电流互感器的二次电流、三次侧差动保护电流互感器的二次电流均分别接入一差动保护继电器，通过差动保护继电器实行差动保护。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，所述一次侧差动保护电流互感器、三次侧差动保护电流互感器的准确等级均采用5p20级。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，所述一次侧测量用电流互感器、三次侧测量用电流互感器的准确级均采用0.5级。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，所述一次侧过电流保护电流互感器的准确等级采用10p10级。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，对于35kv系统，一次侧差动保护电流互感器、一次侧测量用电流互感器、一次侧过电流保护电流互感器均采用lzzb8-350.5/10p10/5p20型电流互感器。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，三次侧差动保护电流互感器采用lrb-205p20型电流互感器。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，三次侧测量用电流互感器采用lr-200.5型电流互感器。

进一步的，本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构，所述差动保护继电器采用s331t-3型微机纵向差动保护继电器，用于接收及解析三次侧绕组调压档位的bcd码、且具备至少10种差动保护设定功能。本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构采用接入差动保护电流互感器，通过对三次侧电流进行直接采样，从而计算出二次侧电流，实现二次侧电流的等效采样；

2、本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构能够实现矿用电炉变压器的差动保护功能，弥补了矿用电炉变压器不易实现差动保护的缺陷。

附图说明

图1是传统电炉变压器a相等效接线图；

图2是本实用新型的矿用电炉变压器的差动保护结构的a相等效接线图；

附图标记含义：qf：高压配电断路器，ta0：一次侧差动保护电流互感器，ta1：一次侧测量用电流互感器，ta2：一次侧过电流保护电流互感器，ta3：三次侧测量用电流互感器，ta4：三次侧差动保护电流互感器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

传统的电路变压器仅仅在一次侧绕组端子与高压配电断路器之间设置有测量电流互感器和过电流保护电流互感器，即只进行了一次侧的电流采样，没有二次侧的电流采样，因此无法实现变压器的差动保护功能，如图1所示，即为传统的电路变压器a相等效接线图。

本实用新型提出了一种矿用电炉变压器的差动保护结构，本实施例以35kv系统的a相为例进行分析，如图2所示。

矿用电炉变压器a相的一次侧绕组端子a通过一高压配电断路器qf与高压母线连接，且该一次侧绕组端子a与高压配电断路器qf之间依次设置有准确等级为10p10级的一次侧过电流保护电流互感器ta2、准确级为0.5级的一次侧测量用电流互感器ta1和准确等级为5p20级的一次侧差动保护电流互感器ta0。本实施例中，一次侧过电流保护电流互感器ta2、一次侧测量用电流互感器ta1、一次侧差动保护电流互感器ta0均采用lzzb8-350.5/10p10/5p20型电流互感器。

矿用电炉变压器a相的二次侧的两个出线端子a1、x1分别与电炉短网的两端连接。

矿用电炉变压器a相的三次侧绕组回路内串联设置有准确级为0.5级的三次侧测量用电流互感器ta3和准确等级为5p20级的三次侧差动保护电流互感器ta4。本实施例中，三次侧测量用电流互感器ta3采用lr-200.5型电流互感器，三次侧差动保护电流互感器ta4采用lrb-205p20型电流互感器。

同时，矿用电炉变压器a相的三次侧绕组的调压档位、一次侧差动保护电流互感器ta0的二次电流、三次侧差动保护电流互感器ta4的二次电流均接入差动保护继电器中，由该差动保护继电器实行差动保护。本实施例中，差动保护继电器采用s331t-3型微机纵向差动保护继电器，该继电器具备接收和解析三次侧绕组的调压档位的bcd码的能力，同时具备至少10种差动保护设定功能。

本矿用电炉变压器的差动保护结构的工作过程如下：

首先，通过一次侧测量用电流互感器ta1、三次侧测量用电流互感器ta3分别采样一次侧、三次侧的电流，再根据调压档位计算出一次侧与二次侧之间的电压变比，然后根据三次侧的差动电流、三次侧与二次侧之间的电流变比计算出二次侧的等效差动电流，最后在差动保护继电器内根据一次侧与二次侧之间的电压变比、二次侧的等效差动电流、一次侧差动电流来进行计算后实现差动保护功能。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本实用新型的保护范围。