電力系統(tǒng)繼電保護廣東工業(yè)大學華立學院機電工程學部第14講多媒體電子教案二零一二年二-七月主講：周展懷變壓器縱聯(lián)差動保護整定計算授課日期：2012.06.5第十六周周二3-4/5-6節(jié)§8.3變壓器縱聯(lián)差動保護（續(xù)）電流速斷保護第8章電力變壓器保護1、速飽和變流器工作原理8.3.2采用BCH型差動繼電器構成的差動保護8.3電力變壓器的縱差動保護8.3.1變壓器縱差動保護的基本原理及組成實現(xiàn)時的特點目前，中小型變壓器廣泛采用加強型速飽和變流器（BCH-2型）構成的變壓器差動保護。BCH-2型差動繼電器，是在短路線圈帶速飽和變流器基礎上，再增加一個平衡線圈線圈，以進一步改善躲過非周期分量的性能。TA2TA1平衡線圈差動線圈短路線圈帶短路線圈的速飽和變流器的平衡接線圖電流繼電器BCH-2型差動繼電器由帶短路繞組的三柱式速飽和變流器和DL-11/0.2型電流繼電器組合而成。鐵芯中間柱B的截面是邊緣柱截面的二倍，其上繞有一個差動繞組Nd、兩個平衡繞組Nb1、Nb2以及短路繞組N’k一部分，短路繞組另一部分繞在左邊芯柱A上，而且兩者通過端子⑨呈同向串聯(lián)。在右邊芯柱C上繞有二次繞組N2，它通過端子⑩、⑾、⑿與DL-11/0.2型電流繼電器相連接。圖8-10BCH-2型差動繼電器的結構原理圖2、BCH-2型差動繼電器的工作原理DL-11/0.2型電流繼電器平衡線圈1差動線圈短路線圈平衡線圈2二次線圈差動電流BCH-2型差動繼電器的接線原理圖DL-11/0.2型電流繼電器2、BCH-2型差動繼電器的工作原理YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側差動電流C柱中合成磁通為：(8-4)IC柱中合成磁通為：差動電流在鐵芯未飽和時，A,B,C柱的磁阻關系為：（1）當發(fā)生內(nèi)部故障，C柱磁通為

說明：短路繞組的存在不影響差動繞組中交變電流向二次繞組N2的傳遞，2、BCH-2型差動繼電器的工作原理Dq-2-3（2）當外部短路故或變壓器空載運行時，流入Nd的電流含有較大的非周期分量，使鐵芯迅速飽和。由于短路線圈的作用，在C柱上總的效果是去磁的，說明短路線圈的存在加強了躲過非周期分量的性能。C柱中合成磁通為：（3）當減少的比值時，在增大動作電流（動作安匝）的同時，也提高了躲過非周期分量的性能。消除了勵磁涌流的影響在變壓器空載投入或外部短路切除后，電壓突然恢復時，勵磁涌流將以不平衡電流形式流入差動繞組Nd，由于其中含有很大成份非周期分量，使鐵芯迅速飽和，磁阻增大，Rm將更加增大，單就從這一因素可以從式（8-5）中看出，會使大大減小，而且鐵芯飽和后磁路磁阻增大，由A柱到C柱磁路長、漏磁增大，從而使A柱到C柱的助磁磁通顯著減小，而B柱到C柱磁路短，漏磁相對較小，故由B柱到C柱的去磁磁通減少并不顯著，但仍有較大去磁作用，因而使C柱貫穿于N2的總磁通減少的更加顯著，使DL-11/0.2型電流繼電器不易動作，這說明短路繞組的存在加強了躲過非周期分量的影響，即可靠地消除了勵磁涌流的影響。C柱中合成磁通為：2、變壓器的型號SFP7-360000/220三相油浸風冷強迫油循環(huán)式電力變壓器-例題8-1用BCH-2差動繼電器構成變壓器差動保護原理接線圖SFL1—10000/60型60kV10.5kV例題8-1某工廠總降壓變電所由無限大容量系統(tǒng)供電，60/10.5kV，Y,d11接線已知10.5kV母線上三相短路電流在最大運行方式下，在最小運行方式下為，歸算到60kV側分別為691A與560A；10.5kV側分別為3950A與3200A。10.5kV側最大負荷電流為IL.max=450A；歸算到60kV側為78.75A。擬采用BCH-2型差動繼電器構成變壓器差動保護，試進行整定計算。3、采用BCH-2型差動繼電器構成的差動保護的整定計算一次側為Y形二次側為?形一次側為?形二次側為Y形差動繼電器8.3電力變壓器的縱差動保護3、采用BCH-2型差動繼電器構成的差動保護的整定計算8.3.2采用BCH型差動繼電器構成的差動保護（1）確定基本側變壓器各側的一次額定電流：電流互感器的計算變比：再按電壓等級和一次電流選擇與計算變比接近且稍大的標準變比。計算變壓器差動保護各側二次額定電流，并以二次電流大的一側作為基本側。SFL1—10000/60型變壓器I2N.Y＞I2N.?，選10.5kV側為基本側。平衡繞組Nb1接于10.5kV的基本側，平衡繞組Nb2接于60kV側。解：（1）計算變壓器一次側、二次側額定電流，選出電流互感器的變比，計算電流互感器二次聯(lián)接臂中的電流，其計算結果列于下表中。

例題8-1中變壓器各側有關計算數(shù)據(jù)電流互感器二次聯(lián)接臂電流選擇電流互感器標準變比電流互感器變比計算值YΔ電流互感器的接線方式變壓器的額定電流10.5kV/Δ60kV/Y各側數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱3、采用BCH型差動繼電器構成的差動保護的整定計算（2）確定保護裝置的一次動作電流①躲開變壓器最大勵磁涌流——可靠系數(shù)，取1.3；——變壓器基本側的額定電流；②躲開變壓器保護范圍外部短路時的最大不平衡電流——外部短路時的最大不平衡電流；——匝數(shù)引起的相對誤差，取0.05；——帶負荷調(diào)壓引起的相對誤差，取0.1；——外部短路時的流過基本側的最大短路電流；——TA的同型系數(shù)，取為1；——電流互感器容許的最大相對誤差，取0.1；Ioper=1.3(1×0.1+0.1+0.05)×3950=1284A③躲開電流互感器二次回路斷線時變壓器的最大負荷電流——變壓器正常運行時歸算到本側的最大負荷電流選取三項計算值中最大的作為基本側的一次動作電流差動繼電器基本側的動作電流為（3）確定保護裝置的二次動作電流（4）確定基本側動作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動繼電器構成的差動保護的整定計算（2）確定保護裝置的一次動作電流為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側平衡繞組NbI作為基本側動作匝數(shù)的一部分，即基本側動作線圈的匝數(shù)等于差動線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側（5）確定非基本側平衡線圈匝數(shù)（4）確定基本側動作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)（5）確定非基本側平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動繼電器構成的差動保護的整定計算為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側平衡繞組NbI作為基本側動作匝數(shù)的一部分，即基本側動作線圈的匝數(shù)等于差動線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側（6）校驗相對誤差不合符要求！由式（8-14）重選繼電器動作安匝！差動繼電器基本側的動作電流為（3）確定保護裝置的二次動作電流（4）確定基本側動作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動繼電器構成的差動保護的整定計算（2）確定保護裝置的一次動作電流為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側平衡繞組NbI作為基本側動作匝數(shù)的一部分，即基本側動作線圈的匝數(shù)等于差動線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側（5）確定非基本側平衡線圈匝數(shù)（4）確定基本側動作線圈的匝數(shù)及平衡線圈匝數(shù)（5）確定非基本側平衡線圈匝數(shù)3、采用BCH型差動繼電器構成的差動保護的整定計算為使不平衡電流影響更小，平衡得更精確，可將接于基本側平衡繞組NbI作為基本側動作匝數(shù)的一部分，即基本側動作線圈的匝數(shù)等于差動線圈和平衡線圈之和：YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側（6）校驗相對誤差合符要求！612（7）靈敏度校驗YNb2Nb1TA2TA1I1I2Nd基本側3、采用BCH型差動繼電器構成的差動保護的整定計算按變壓器內(nèi)部短路故障時最小短路電流校驗，則按題意最小運行方式下的短路電流歸算到60kV側（單電源側）為560A；單電源變壓器，歸算電源側保護一次動作電流：61260:10.5繼電器的實際動作電流：-例題8-1用BCH-2差動繼電器構成變壓器差動保護原理接線圖SFL1—10000/60型60kV10.5kV例題8-1某工廠總降壓變電所由無限大容量系統(tǒng)供電，60/10.5kV，Y,d11接線已知10.5kV母線上三相短路電流在最大運行方式下，在最小運行方式下為，歸算到60kV側分別為691A與560A；10.5kV側分別為3950A與3200A。10.5kV側最大負荷電流為IL.max=450A；歸算到60kV側為78.75A。擬采用BCH-2型差動繼電器構成變壓器差動保護，試進行整定計算。3、采用BCH-2型差動繼電器構成的差動保護的整定計算一次側為Y形二次側為?形一次側為?形二次側為Y形差動繼電器8.4電流速斷保護1、電流速斷保護的整定計算變壓器的電流速斷保護是反應電流增大而瞬時動作的保護。裝于變壓器的電源側，對變壓器及其引出線上各種型式的短路進行保護。為保證選擇性，速斷保護只能保護變壓器的部分，它適用于過電流保護時限大于0.5s，容量在10MVA以下較小容量的變壓器。（1）