变压器不平衡电流的产生原因

发表于 2019-07-19 16:03:59 收藏 已收藏
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变压器不平衡电流的产生原因

发表于 2019-07-19 16:03:59
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 变压器不平衡电流的产生原因

  一、稳态情况下的不平衡电流

  ①变压器两侧电流相位不同

  电力系统常采用Y,d11接线方式,因此,变压器两侧电流的相位差为30°,如下图所示,Y侧电流滞后△侧电流30°,若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,从而产生很大的不平衡电流。

  

  ②计算变比与实际变比不同

  由于变比的标准化使得其实际变比与计算变比不一致,从而产生不平衡电流。

  ③变压器各侧电流互感器型号不同

  由于变压器各侧电压等级和额定电流不同,所以变压器各侧的电流互感器型号不同,它们的饱和特性、励磁电流(归算至同一侧)也就不同,从而在差动回路中产生较大的不平衡电流。

  ④带负荷调节分接头

  变压器带负荷调整分接头,是电力系统中电压调整的一种方法,改变分接头就是改变变压器的变比。整定计算中,差动保护只能按照某一变比整定,选择恰当的平衡线圈减小或消除不平衡电流的影响。当差动保护投入运行后,在调压抽头改变时,一般不可能对差动保护的电流回路重新操作,因此又会出现新的不平衡电流。不平衡电流的大小与调压范围有关。

  变压器纵差保护中不平衡电流产生的原因

  1、励磁涌流的影响

  变压器在正常运行时,它的励磁电流只流过变压器的电源测,因此,通过电流互感器反映到差动回路中就不能被平衡。在正常情况下,变压器励磁电流不过为变压器额定电流的2%~3%;在外部故障时,由于电压降低,励磁电流也相应减少,其影响就更小。在实际整定时可以不必考虑。

  但是,在变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时,则可能产生数值很大的励磁涌流,其数值可达变压器额定电流的6~8倍。励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波分量。励磁涌流的大小与合闸瞬间外加电压的相位,铁芯中剩磁的大小和方向以及铁芯的特性有关。若正好在电压最大值时合闸,则不会出现励磁涌流,而只有正常时的电流。但对于三相变压器而言,由于三相电压相位不同,无论在任何瞬间合闸,至少有两相要出现程度不同的励磁涌流。励磁涌流可分解成各次谐波,以二次谐波为主,同时在励磁涌流波形中还会出现间断角。

  2、绕组连接方式不同的影响

  变压器各侧绕组的连接方式不同,如双绕组变压器采用Y,d接线,三绕组变压器采用Y,y,d接线时,各侧电流相位就不同。这时,即使变压器各侧电流互感器二次电流大小能相互匹配,但不调整,相位差也会在差动回路中产生很大的不平衡电流。

  3、实际变比与计算变比不同的影响

  由于电流互感器选用的是定型产品,其变比都是标准化的,很难与通过计算得出的变比相吻合,这样就会在主变差动回路中产生不平衡电流。

  4、改变调压档位引起的不平衡电流及克服措施

  电力系统中带负荷调整变压器分接头是调节系统电压的重要手段。改变调压档位实际上就是改变变压器的变比。而差动保护已按照某一变比调整好,当分接头改换时,就会产生一个新的不平衡电流流入差动回路。此时不可能再用重新选择平衡线圈匝数的方法来消除这个不平衡电流,这是因为变压器的分接头是经常在改变,而差动保护的电流回路在带电时是不可能进行操作的。因此,对由此产生的不平衡电流,通常是根据具体情况提高保护动作的整定值加以克服。

  5、型号不同产生的不平衡电流

  由于变压器各侧电流互感器的型号不同,它们的饱和特性和励磁电流(归算到同一侧)就不相同,因此,在差动回路中所产生的不平衡电流也就较大。

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