励磁涌流引起主变差动保护动作原因分析
与建议
二、保护动作分析 1、故障报文
2019年05月28日02时29分25秒572毫秒,安庆牵引所2#主变比率差动保护动作。A相差流=0.82A, C相差流=0.82A,IA二次谐波=0.12A,IC二次谐波=0.12A, IA制动=0.41A,IC制动=0.41A,高压侧IA=0.82A,高压侧高压侧IC=0.82A,低压侧IA=0A。
2、故障录波
3、定值情况
2#主变差动保护相关定值:
主变高压侧流互变比400/1,主变低压侧流互变比1500/1。
1 1.1 主变主保护 差动速断电流 A A A A A A A A 2.73 4.72 0.14 0.25 0.28 0.49 0.85 1.48 0.40 0.60 0.15 2.13 A、C相动作值 共用相B相动作值 1.2 带二次谐波闭锁的比率差动保护 最小动作电流(A/C相) 动作最小动作电流(公共相) 电流 灵敏度校验 一段制动电流(A/C相) 制动一段制动电流(公共相) 电流 二段制动电流(A/C相) 二段制动电流(公共相) 制动比例制动系数1 系数 比例制动系数2 二次谐波制动 平衡系数 4、保护动作核验
根据主变差动保护特性曲线:
代入计算,得出:
A/C相:制动电流0.41A>0.36A,差动电流0.82A>(0.41-0.28)*0.4+0.14=0.192A,所以落在差动动作区域内。
根据A、C相差动电流及制动电流情况,且二次谐波含量均小于15%,因此2#主变差动保护正常动作。
三、变压器合闸时出现励磁涌流的原因
电压和电流等电气量从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态时,需要一个过度过程,即这些量的变化需要一个时间。对于变压器空载时,电感电路中的电流不能突变,铁芯中的磁通不能突变,由于铁芯饱和的非线性,饱和时励磁电抗减小,励磁涌流变大,合闸瞬间电压初相角对励磁涌流差生的影响,由于磁通落后电压90度,且电压不断变化,因此相应的铁芯中的磁通也不断变化。若合闸瞬间交流电压最大,则磁通瞬时值正好为零,因此无过渡过程,铁芯中一开始就建立稳态磁通。若合闸瞬间交流电压正好为零,则磁通
瞬时值正好最大,此时产生的合成磁通正好和电源产生的磁通大小相等、方向相反、瞬间铁芯中的磁通为零合成磁通是直流分量,方向不变而电源产生的磁通是交变的经过半个周期,两个磁通方向相同,此时铁芯中磁通量达到最大值(励磁涌流的峰值出现在合闸后经过半个周期的瞬间),此时铁芯必严重饱和,变压器的励磁电抗大大减小,因而励磁电流的数值大增。
四、励磁涌流波性特征 1、含有非周期分量;
2、一个工频周期中部分区间的电流接近于零; 3、某项电流明显偏于时间轴一侧; 4、谐波分析必有二次和偶次谐波。
五、影响变压器励磁涌流波性特征的主要因素 1、系统电压和系统阻抗大小; 2、合闸初相角;
3、磁通的大小和方向,饱和磁通大小; 4、铁芯的材质和组装的工艺水平; 5、合闸绕组和铁芯间距 6、磁滞回线和局部磁滞环; 7、CT传变特性;
8、三相绕组接线方式,中性点接地方式; 9、三项铁芯形式。
六、建议
1、再弄清上述原理之后,现场作业人员应该加强学习理论知识,积累现场经验,特别是现场送电人员应该胆大心细,掌握励磁涌流知识,一旦判别之后,在完成必要的检查项目后,可以向电调说明情况,申请试送电。
2、对于二次谐波制动来说, 合理设置二次谐波制动系数定值, 可以改善变压器空载合闸下励磁涌流造成差动保护误动;
3、探讨是否可以增设判断合闸初相角的装置,以躲避励磁涌流引起差动保护动作情况。