變壓器組配護衛定理解析及研討

21ic 智能電網(wǎng)：過(guò)高的穩態(tài)過(guò)勵磁工況下，鐵心嚴重飽和，造成勵磁電抗Xe減小、勵磁電流劇增，可高達變壓器額定電流的43%，勢必造成保護的誤動(dòng)。更為嚴重的是，變壓器在發(fā)生勵磁涌流時(shí)勵磁電流可高達額定電流的10倍以上，它將流入變壓器保護的差動(dòng)回路中，變壓器空載合閘或外部故障切除后，當變壓器端電壓突然恢復時(shí)，將產(chǎn)生勵磁涌流，此種情況下要求保護不誤動(dòng)實(shí)屬困難。

正常運行的變壓器，根據系統的運行要求，需要調整分接頭，這會(huì )帶來(lái)不平衡電流。變壓器有兩個(gè)或三個(gè)電壓等級，構成差動(dòng)保護的CT的額定參數不同，也將帶來(lái)不平衡電流。變壓器差動(dòng)保護能反映高、低壓繞組的匝間短路，而匝間短路時(shí)雖然短路環(huán)中的電流很大，但流入差動(dòng)保護中的電流可能不大;保護能反映高壓側(中性點(diǎn)直接接地系統)經(jīng)高阻接地的單相短路，此時(shí)故障電流較小。

當變壓器繞組匝間短路時(shí)，變壓器仍帶負荷。這就是說(shuō)變壓器內部故障時(shí)被保護設備仍流出電流，將影響保護的靈敏度。為降低制造成本，現代大型變壓器的工作磁密都取得很高，通常接近飽和磁密，更加大了勵磁涌流的水平，使差動(dòng)保護的難度更大。

綜上所述，傳統的變壓器差動(dòng)保護一方面要躲過(guò)由于種種原因產(chǎn)生的很大的不平衡電流，另一方面卻要求能反映輕微的內部匝間短路。而上述兩方面是相矛盾的，也正是由于上述原因造成電力系統的規模不斷擴大，與此同時(shí)，變壓器保護雖有一定程度的提高，但與線(xiàn)路、發(fā)電機保護相比，提高的速度太慢，遠遠落后于電力系統變壓器的發(fā)展。

對于提高勵磁涌流判別方法的探索在當前的實(shí)際應用和研究中，對勵磁涌流的判別方法主要有：二次諧波制動(dòng)法、間斷角原理、電壓制動(dòng)原理、磁通特性原理和等值電路法等。

波形對稱(chēng)原理是一種基于波形識別原理的保護方法，其理論基礎認為故障下的電流波形是基本對稱(chēng)的，而涌流下波形是不對稱(chēng)的。由于故障波形的千差萬(wàn)別，這一假設是否成立還有待檢驗。

如果把變壓器看作是一個(gè)線(xiàn)性的電氣元件，則電壓制動(dòng)原理和電流制動(dòng)原理(包括二次諧波制動(dòng)和間斷角原理)是完全等價(jià)的，二次諧波電流制動(dòng)可以等價(jià)地表示為二次諧波電壓制動(dòng)。由于變壓器的非線(xiàn)性勵磁特性，電壓和電流并非是線(xiàn)性相關(guān)的，而是系統中獨立的變量，因此一個(gè)變壓器的運行狀態(tài)，應同時(shí)包括電壓、電流的信息才能完全表征。雖然，變壓器保護的目的只是正確區分出各種故障，未必需要變壓器全部的狀態(tài)量，但由于電力系統日趨龐大，變壓器運行方式日趨復雜，應用較少的信息量已難以滿(mǎn)足鑒別的需要。