专利名称：阻抗匹配平衡变压器的三继电器差动保护接线器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器的保护装置，特别是一种阻抗匹配平衡变压器的三继电器差动保护接线器。
阻抗匹配平衡变压器是由湖南大学研究成功、由云南变压器厂生产的新型电气化铁道牵引供电变压器，属国内首创，达国际先进水平，目前已有两台在宝成铁路运行，北京至郑州电气化铁道改造工程已决定采用20台，还有其它铁路线电气化铁道改造工程也准备采用。该变压器为数百万元一台的贵重设备，需配置性能良好、工作可靠的主保护一差动保护装置。由于该变压器为三相变两相平衡变压器，低压测为两相互为90°电度角的单相负荷，高压侧由三相电源供电，因此原有的三相变三相电力变压器的差动保护接线方式已不能套用于该变压器。宝成线已运行的两台变压器采用的是发明人提供的两继电器差动保护接线器，京郑线的平衡变压器也准备采用这种保护接线器。但是经研究发现，两继电器差动保护接线器存在一些缺陷，首先是，当变压器内部发生低压侧d－e、a－b、b－e、n－d间短路，或高压侧发生A－C两相短路、A－C两相接地短路以及B相接地短路时，都只有一个差动继电器动作，以致保护的可靠性不高；再就是，接线方式需配置两组专用的低压电流互感器，价格甚贵；此外，还有如两个差动继电器的整定计算不一样等。铁路系统的工程技术人员也反应了这些意见。
针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的，乃是为阻抗以 和 为差动臂与CJc相接。
于是，各电流互感器和自耦变流器的变比选择原则如下JLHA、JLHB及JLHC的计算变比按3]]>倍高压侧额定电流I1e选取，即为nL1j＝ ，实施时选择与计算变比nL1j数值相近的实际变比nL152LHα及2LHβ的计算变比为nL2j＝KnL1，实施时选择与计算变比nL2j数值相近的实际变比nL2；1FY和2FY的变比为n1FY＝n2FY＝ (knL1)/(nL2) ，3FY的变比为n3FY＝ (nL1·K)/(0.366nL2) 。
具有上述电路结构的本实用新型，在变压器正常运行和发生各种类型的外部短路时，差动继电器CJA、CJB及CJC两差动臂电流大小相等，相位相同，流入差动继电器的电流为不平衡电流，三个差动继电器可靠不动作；当变压器低压侧无电源而发生各种内部故障时，低压侧电流为零，流入差动继电器的电流为高压侧短路电流的二次值，可保证至少有两个差动继电器灵敏可靠动作；当变压器并联运行，发生各种内部故障时，低压侧电流反相，流入差动继电器的电流为高低压侧短路电流的二次值之和，可保证至少有两个差动继电器灵敏可靠动作。用户使用本实用新型装置时，将三个差动继电器CJA、CJB、CJC的常开触点并联之后，再与断路器的跳闸线圈相串联，因此只要有一个差动继电器动作，触点闭合，就可以跳开变压器高低压侧的断路器。
差动继电器CJA、CJB及CJC可选用三相电力变压器差动保护用的各类差动继电器，三个差动继电器的整定计算相同。自耦变流器3FY也可用变比适合的低压电流互感器或差动继电器的平衡线圈取代。
本实用新型具有接线简单新颖、投资少、功能齐全、工作可靠性高的特点，可保证变压器正常运行和发生各种外部故障时，差动保护可靠不动作，而当发生各种类型的内部故障时，至少有两个差动继电器灵敏、可靠地动作，以迅速切除故障。
匹配平衡变压器的保护提供一种工作更为可靠的三继电器差动保护接线器，同时使得其结构简单，投资较省。
以下结合附图对本实用新型加以详细说明。
图1为本实用新型的电路结构及安装使用接线电原理图。
参见图1，本实用新型的解决方案如下。它仍然具有安装在阻抗匹配平衡变压器高压侧的三个电流互感器JLHA、JLHB及JLHC，具有安装在阻抗匹配平衡变压器低压侧的两个电流互感器2LHα及2LHβ，具有与所述电流互感器相连的差动继电器，而其特征之处在于，差动继电器的数量为CJA、CJB及CJC三个，还具有三个自耦变流器1FY、2FY及3FY，并且电流互感器JLHA、JLHB及JLHC连成三角形后形成的三个引出端1、2及3，又分别作为三个差动继电器CJA、CJB及CJC的一个差动臂端，2LHα一端与1FY一端及3FY的中间抽头端连成引出端4，2LHα另一端与2LHβ一端、2FY的中间抽头端及3FY一端连成引出端5，2LHβ另一端与1FY的中间抽头端及2FY一端连成引出端6，引出端4、5及6分别作为三个差动继电器CJA、CJB及CJC的另一差动臂端与引出端1、2及3分别相接后，再分别与CJA、CJB及CJC的一个线包接线端相连，1FY另一端与2FY另一端及3FY另一端连于一公共点7，CJA、CJB及CJC的另一个线包接线端接于公共接地点8。
参见图1，阻抗匹配平衡变压器高压侧电流为jA、jB、jC，低压侧两相电流为jα、jβ，设两相负荷性质相同，则jα与jβ的相位差为90°电角度，当两相负荷电流相等时，高压侧三相电流既平衡又对称，当两相负荷电流不等时，高压侧三相电流仍平衡，但不对称，不过其对称度大大优于普通电力变压器。以jα为基准向量，jβ正方向超前jα一个90°电角度。根据公知的变压器高低压侧电流矩阵方程和变压器三继电器差动保护接线方式的要求，设计人发现了高低压侧电流的另一组合规律 而图1本实用新型三继电器差动保护接线器，正是符合上式所给出的变压器高低压侧电流的组合规律的，式中K为变压器高压侧相绕组与低压侧三角形回路相绕组的匝数比。设高压侧电流互感器JLHA、JLHB及JLHC的变比均为nL1，低压侧电流互感器2LHα及2LHβ的变比均为nL2，自耦变流器1FY、2FY及3FY的变比分别为n1FY、n2FY及n3FY。这样，图1中实际上是以 和 为差动臂与CJA相接；以 和一 为差动臂与CJB相接；
权利要求1.一种阻抗匹配平衡变压器三继电器差动保护接线器，具有安装在阻抗匹配平衡变压器高压侧的三个电流互感器1LHA、1LHB及1LHC，具有安装在阻抗匹配平衡变压器低压侧的两个电流互感器2LHα及2LHβ，具有与所述电流互感器相连的差动继电器，其特征在于，差动继电器的数量为CJA、CJB及CJC三个，还具有三个自耦变流器1FY、2FY及3FY，并且电流互感器1LHA、1LHB及1LHC连成三角形后形成的三个引出端(1)、(2)及(3)，又分别作为三个差动继电器CJA、CJB及CJC的一个差动臂端，2LHα一端与1FY一端及3FY的中间抽头端连成引出端(4)，2LHα另一端与2LHβ一端、2FY的中间抽头端及3FY一端连成引出端(5)，2LHβ另一端与1FY的中间抽头端及2FY一端连成引出端(6)，引出端(4)、(5)及(6)分别作为三个差动继电器CJA、CJB及CJC的另一差动臂端与引出端(1)、(2)及(3)分别相接后，再分别与CJA、CJB及CJC的一个线包接线端相连，1FY另一端与2FY另一端及3FY另一端连于一公共点(7)，CJA、CJB及CJC的另一个线包接线端接于公共接地点(8)。
2.如权利要求1所述的阻抗匹配平衡变压器的三继电器差动保护接线器，其特征在于JLHA、JLHB及JLHC的计算变比按3]]>倍高压侧额定电流I1e选取，即为nL1j＝ ，实施时选择与计算变比nL1j数值相近的实际变比nLJi 2LBα及2LHβ的计算变比为nl2j＝KnL1，实施时选择与计算变比nL2j数值相近的实际变比nL2；1FY和2FY的变比为n1FY＝n2FY＝ (knL1)/(nL2) ，3FY的变比为n3FY＝ (nL1·K)/(0.366nL2) 。
3.权利要求1、2所述的阻抗匹配平衡变压器的三继电器差动保护接线器，其特征在于，3FY也可用变比适合的低压电流互感器或差动继电器的平衡线圈取代。
专利摘要这是一种供阻抗匹配平衡变压器专用的三继电器差动保护接线器。它包括有高压侧电流互感器1LH
文档编号H02H3/26GK2190365SQ9423713
公开日1995年2月22日 申请日期1994年4月18日 优先权日1994年4月18日
发明者周有庆, 张秀芝 申请人:湖南大学