从干式变压器的功率差动特性谈差动保护的现场

从干式变压器差动保护的功率差动特性谈其现场应用

文摘：根据干式变压器差动保护是电力差动的本质特征，论述了微机干式变压器差动保护的实现原理。分析了功率差动原理的缺陷在干式变压器差动保护中的应用问题及预防措施。根据干式变压器差动保护的功率差动特性，提出干式变压器差动保护的现场调试方法和技巧。

干式变压器的差动保护不同于电动机、线路等元件的差动保护。其差动保护不是基于基尔霍夫定律的电流差动，而是基于能量守恒定律的功率差动保护。其先特的原理决定了其现场应用具有一定的特殊性和复杂性。

1.干式变压器差动保护的功率差动特性

干式变压器是一种功率转换元件，通过铁心磁链将能量从电源侧传递到负载侧，其一次侧和二次侧电流与比值成反比，因此没有直接的可比性。然而，干式变压器遵循能量守恒定律，其一次侧和二次侧功率大致相等。区别仅在于干式变压器的供电侧损耗，包括励磁无功损耗、铁损、铜损等有功损耗，在电力干式变压器正常运行时可以控制在额定容量的1%以内，但冲击引起的涌流功率损耗往往达到额定容量的数倍。如果处理得当，基于功率差动特性的干式变压器差动保护仍然可以成为一种快速、高灵敏度的主保护。

2.现代微机干式变压器功率差动保护的实现

现代干式变压器微机差动保护对干式变压器的CT变比和各侧接线没有特殊要求。用户只需输入干式变压器接线组别、每侧额定电压、每侧CT变比等基本信息，即可实现智能转换。以110KV/35KV、YD5、31500KVA干式变压器为例，其接线如图1所示。

在初级绕组中：

A=L1，B=L2，C=L3

在次级绕组中：

L1'=b-a，L2'=c-b，

L3'=a-c

所以：

L1 '-L3 '=b-a-a-c

=-3a

a=1/3(L3'-L1 ')

同样的原因：

b=1/3(L1'-L2 ')

c=1/3(L2'-L3 ')

绕组a和绕组a在同一个芯柱上，通过共同的磁链完成能量交换。在忽略正常运行时损耗和外部故障的前提下：