基于DCD-2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱差保護(hù)設(shè)計(jì)

張勵

(湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070)

基于DCD-2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱差保護(hù)設(shè)計(jì)

張勵

(湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070)

變壓器勵磁涌流中含有大量的非周期分量，采用帶加強(qiáng)型速飽和變流器的差動繼電器，能更有效地躲過勵磁涌流。基于分析DCD-2型繼電器作用和工作原理，進(jìn)行了變壓器的縱差保護(hù)的整定設(shè)計(jì)。

DCD-2型繼電器；變壓器；縱差保護(hù)

1 引言

變壓器勵磁涌流中含有大量的非周期分量，采用DCD-2型帶加強(qiáng)型速飽和變流器的差動繼電器，能更有效地躲過勵磁涌流，防止保護(hù)誤動作。

2 DCD-2型差動繼電器的構(gòu)成原理

2.1 DCD-2型差動繼電器的結(jié)構(gòu)

2.2 DCD-2型差動繼電器的工作原理

(1)

為了分析簡單起見，假設(shè)線圈W2開路，即不考慮W2的影響。

(2)

式中:Rm.BC—鐵心柱B到鐵心柱C的磁阻；Rm.AC—鐵心柱A到鐵心柱C的磁阻。

2.3 短路線圈匝數(shù)對DCD-2型差動繼電器工作性能的影響

3 DCD-2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的接線

由DCD-2型差動繼電器構(gòu)成的雙繞組變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)單相接線圖如圖1所示。DCD-2型差動繼電器的兩個平衡線圈Wb1、Wb2分別接于兩差動臂，其差動線圈Wd接入差動回路。適當(dāng)選擇平衡線圈和差動線圈的匝數(shù)，使它們在正常情況下滿足I2.Y(Wb1+Wd)=I2.d(Wd+Wb2)，以實(shí)現(xiàn)電流的補(bǔ)償。

圖1 雙繞組變壓器縱差動保護(hù)單相接線圖

4 DCD-2型繼電器構(gòu)成的變壓器縱聯(lián)差動保護(hù)的整定計(jì)算

以湖北省武漢市某降壓變電站為例，對其動作電流Iop、差動線圈匝數(shù)Wd、平衡線圈匝數(shù)Wb和靈敏度Ksen進(jìn)行整定。降壓變壓器采用DCD-2(或BCH-2)型構(gòu)成縱聯(lián)差動保護(hù)，已知變壓器的參數(shù)為15MVA，35(1±2.5%)/6.6kV，Uk=8%,Y，d11接線，歸算到6.6kV的系統(tǒng)最大電抗Xs,max=0.289Ω，最小電抗Xs.min=0.173Ω。低壓側(cè)最大負(fù)荷電流為1060A。

4.1 確定基本側(cè)

(1)變壓器一次額定電流

①35kV側(cè)：

②6.6kV側(cè)：

[注：求額定電流應(yīng)用變壓器實(shí)際額定電壓。]

(2)電流互感器變比

①35kV側(cè)計(jì)算變比及選用變比

(3)電流互感器二次電流

①35kV側(cè)：

②6.6kV側(cè)：

選用變壓器低壓側(cè)作為基本側(cè)。

[注：二次電流大的一側(cè)為基本側(cè)。]

(4)求低壓母線三相短路歸算到基本側(cè)的短路電流

[注：計(jì)算時應(yīng)將所有參數(shù)都?xì)w算至基本側(cè)。]

XΣ=0.173+0.211=0.384Ω

4.2 基本側(cè)動作電流計(jì)算值確定

(1)按躲過外部短路條件

Iop=1.3(1×0.1+0.05+0.05)×9420=2450A

(2)按躲過勵磁涌流

Iop=1.3×1315=1710A

(3)按CT二次斷線條件

Iop=1.3×1060=1378A

選一次計(jì)算動作電流

式(82)表明，如果從慣性坐標(biāo)系OXYZ中的一個固定窗口來觀察，車輪的振動是簡諧的，頻率就等于外力的頻率，振幅是α的周期函數(shù)，式(82)是其傅里葉級數(shù)形式。

Iop.cal=2450A

4.3 確定基本側(cè)差動線圈匝數(shù)

二次計(jì)算動作電流

工作線圈計(jì)算匝數(shù)：

[注：為防止保護(hù)誤動，工作線圈整定值應(yīng)小于或等于計(jì)算值。]

選用差動線圈整定值為Wd.est=6匝、平衡線圈整定值為Wb.est=1匝

繼電器實(shí)際動作電流

一次動作電流為：

Iop=8.56×300=2468A

4.4 確定35kV側(cè)平衡線圈及工作線圈匝數(shù)

[注：按四舍五入方法確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)，這樣產(chǎn)生的不平衡才是最小的。]

按四舍五入原則取非基本側(cè)的平衡線圈匝數(shù)為Wnb.se=3匝

非基本側(cè)工作線圈為Wnw.set=9匝

[注：相對誤差應(yīng)取絕對值。]

所以不必重算動作電流。

4.6 校驗(yàn)靈敏度

在6.6kV側(cè)兩相短路最小短路電流為

歸算至35kV側(cè)的短路電流為

[注：因電源在高壓側(cè)，所以單電源變壓器求靈敏系數(shù)時，應(yīng)歸算至電源側(cè)。]

35kV側(cè)流入繼電器的電流為

35kV側(cè)繼電器動作電流

保護(hù)的靈敏度為：Ksen=15.5/6.67=2.3滿足要求。

5 結(jié)束語

變壓器勵磁涌流中含有大量的非周期分量，采用DCD-2型帶加強(qiáng)型速飽和變流器的差動繼電器，并進(jìn)行正確的接線和動作參數(shù)的整定，能有效地辨別故障電流和勵磁涌流，防止保護(hù)誤動作，保證電力系統(tǒng)的供電可靠性。

[1] 吳浩.淺談機(jī)械廠總降變電所變壓器主保護(hù)的配置與整定[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào),2008-09.

[2] 祝敏,許郁煌.電氣二次部分[M].中國水利水電出版社.2004-9.

Longitudinal Differential Protection Design of TransformerFormed Based on DCD-2 Typer Relay

ZHANGLi

(Hubei Hydranlic Power Electric Power Technology Institute,Wuhan 4930070,China)

Transformer longitudinal differential protection is the main protection of transformer.Contain non periodic components of a lot of transformer magnetizing inrush current，With enhanced velocity saturation differential relay converter，can effectively avoid the inrush current.The design analysis of DCD-2 typerelay function and working principle are based on, setting calculation of transformer differential protection.

DCD-2 relay；transformer；longitudinal differential protection

向磊(1988-)，女，碩士研究生，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定分析與運(yùn)行控制； 蔣鐵錚(1964-)，男，教授，從事電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析與運(yùn)行控制等研究工作； 徐晟(1985-)，男，碩士研究生，主要研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定分析與運(yùn)行控制； 彭亮(1987-)，男，工學(xué)學(xué)士，從事電氣設(shè)備安全運(yùn)行工作。

1004-289X(2014)02-0055-03

TM58

B

2013-12-23