【摘要】通過對(duì)電流互感器及其特性的分析，以及暫態(tài)過程中非周期元件對(duì)電流互感器的影響，找出了220千伏主變壓器差動(dòng)保護(hù)跳閘的原因，并提出了解決辦法。[關(guān)鍵詞]電流互感器及其特性暫態(tài)非周期分量差動(dòng)保護(hù)1。前言八鋼220千伏電爐變電站配有一臺(tái)220千伏/33千伏、70000千伏安主變壓器，向一臺(tái)鋼包精煉爐干式變壓器(33千伏、13000千伏安)和另一臺(tái)冶煉電爐干式變壓器(33千伏、60000千伏安)供電。自1999年11月70t電爐廠投產(chǎn)以來，冶煉電爐變壓器合閘時(shí)220千伏主變壓器差動(dòng)保護(hù)多次跳閘，給220千伏主變壓器的安全運(yùn)行和電爐廠的生產(chǎn)帶來很大影響。為了徹底解決這一問題，對(duì)220千伏主變壓器差動(dòng)保護(hù)頻繁動(dòng)作進(jìn)行了分析。2.220千伏主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作原因探討干式變壓器差動(dòng)保護(hù)是一種基于干式變壓器兩側(cè)電流矢量比較原理的繼電保護(hù)裝置。原理接線如圖1所示。流經(jīng)差動(dòng)保護(hù)裝置的不平衡電流為IBP=I21-I22。不平衡電流(流經(jīng)差動(dòng)保護(hù)裝置的電流)IBP=(IL1-IL2)/nL，本質(zhì)上是220KV主變壓器兩側(cè)電流互感器勵(lì)磁電流的差值。因此，導(dǎo)致勵(lì)磁電流增大或兩臺(tái)電流互感器勵(lì)磁特性不同的各種因素是不平衡電流增大的主要原因。如果220千伏主變壓器兩側(cè)電流互感器的勵(lì)磁特性基本相同，電流互感器和差動(dòng)保護(hù)裝置的二次接線正確，IBP=0。通過現(xiàn)場(chǎng)檢查，確認(rèn)二次接線正確，但兩側(cè)電流互感器型號(hào)和廠家不同。冶煉電爐正常冶煉時(shí)，測(cè)得差動(dòng)保護(hù)裝置回路不平衡電流為零；熔煉爐關(guān)閉時(shí)，從微機(jī)差動(dòng)保護(hù)報(bào)告中可以發(fā)現(xiàn)，差動(dòng)保護(hù)回路不平衡電流有時(shí)很大，達(dá)到保護(hù)動(dòng)作電流，有時(shí)達(dá)不到保護(hù)動(dòng)作電流，與實(shí)際情況相符。事實(shí)上，有時(shí)冶煉電爐變壓器的合閘會(huì)引起主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，但有時(shí)不會(huì)。通過檢查、測(cè)量和分析，認(rèn)為主變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)可能是冶煉電爐變壓器勵(lì)磁涌流對(duì)主變壓器差動(dòng)變壓器的影響造成的。分析了干式變壓器的開關(guān)涌流、電流互感器的勵(lì)磁特性和電流互感器的二次負(fù)載。2.1干式變壓器合閘涌流的特點(diǎn)干式變壓器投入空載運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較大的涌流，較多可達(dá)干式變壓器額定電流的6-8倍。對(duì)于三相干式變壓器，不管在任何時(shí)刻接通，至少兩個(gè)相具有不同程度的涌入電流。涌流的特點(diǎn)是：(1)涌流含有較大的非周期分量，使涌流波形偏向時(shí)間軸的一側(cè)(如圖3)；(2)勵(lì)磁涌流含有大量高次諧波，主要是二次諧波；(3)浪涌電流波形之間出現(xiàn)不連續(xù)性。從錄波分析可以發(fā)現(xiàn)，冶煉電爐勵(lì)磁涌流大，衰減時(shí)間長(zhǎng)。當(dāng)冶煉電爐接通時(shí)，其涌流相當(dāng)于220千伏主變壓器及其兩側(cè)差動(dòng)變壓器的暫態(tài)過渡過程，尤其是涌流的非周期分量對(duì)主變壓器差動(dòng)變壓器的影響更大。2.2過渡過程中非周期分量對(duì)電流互感器的影響電流互感器的鐵芯具有非線性特性。當(dāng)鐵心被電流互感器一次側(cè)的大電流飽和時(shí)，其勵(lì)磁電流大大增加。尤其是當(dāng)初級(jí)側(cè)電流包含 #p#分頁標(biāo)題#e#

當(dāng)兩個(gè)差動(dòng)電流互感器的勵(lì)磁特性不同時(shí)，電流互感器的飽和時(shí)間曲線也不同，如圖4所示，所以兩個(gè)差動(dòng)電流互感器的飽和時(shí)間不同， 以及由此產(chǎn)生的流入差動(dòng)保護(hù)裝置的不平衡電流(即兩個(gè)差動(dòng)電流互感器的勵(lì)磁電流之差)2.3電流互感器的二次負(fù)載對(duì)電流互感器特性的影響在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中，只要電流互感器的實(shí)際二次負(fù)載小于10誤差曲線允許的負(fù)載和電流，電流互感器的二次負(fù)載就應(yīng)滿足10誤差曲線的要求。 二次負(fù)載越大，電流互感器的鐵芯越容易飽和。為了減少不平衡電流，差動(dòng)保護(hù)裝置應(yīng)盡可能減少電流互感器的二次負(fù)荷。在有一定保護(hù)裝置的情況下，增加電流互感器二次側(cè)連接線的截面積，是降低二次側(cè)負(fù)載阻抗的有效方法。220KV主變差動(dòng)電流互感器二次側(cè)負(fù)載阻抗計(jì)算如下：(1)1.220KV側(cè)電流互感器二次負(fù)載阻抗R1R1=RB RD RS公式，計(jì)算RB——微機(jī)保護(hù)裝置的電路電流，RB=0.04RD—二次線電阻，計(jì)算RD=1.62 RS——接觸電阻。RS=0.1，因此R1=Rb rd RS=1.76。根據(jù)銘牌上給出的參數(shù)，計(jì)算出二次允許負(fù)載阻抗R=1.6 (2)電流互感器2.35 kV側(cè)二次負(fù)載阻抗R2:計(jì)算出的二次實(shí)際負(fù)載阻抗R1=1.02。根據(jù)銘牌上給出的參數(shù)，計(jì)算二次允許負(fù)載阻抗R=0.8。由以上計(jì)算可知，220KV主變壓器兩側(cè)二次側(cè)的實(shí)際負(fù)荷。(3)為了降低電流互感器二次側(cè)的實(shí)際負(fù)載阻抗，將220千伏側(cè)的電流互感器二次導(dǎo)體更換為6mm2，將35KV側(cè)的電流互感器二次導(dǎo)體更換為4mm2。電流互感器的實(shí)際負(fù)載阻抗(略)小于允許值。電流互感器二次側(cè)的實(shí)際負(fù)載阻抗降低，滿足10條誤差曲線的要求，降低了鐵芯的飽和，使兩個(gè)差動(dòng)電流互感器的飽和曲線接近。事實(shí)上，在增加電流互感器二次側(cè)導(dǎo)體的橫截面積后，主變壓器差動(dòng)保護(hù)沒有再次跳閘。但微機(jī)差動(dòng)電流報(bào)告還是出現(xiàn)了，說明減小電流互感器二次負(fù)載阻抗可以減小不平衡差動(dòng)電流，但并沒有從根本上改變暫態(tài)下電流互感器鐵芯的飽和狀態(tài)。由于主變壓器兩側(cè)差動(dòng)電流互感器的型號(hào)、規(guī)格和廠家不同，電流互感器鐵芯的飽和特性也有很大差異。通過分析微機(jī)差動(dòng)跳閘報(bào)告和差動(dòng)電流報(bào)告，還可以發(fā)現(xiàn)兩側(cè)差動(dòng)電流互感器的飽和是不規(guī)則的。此外，鐵芯剩磁的影響有時(shí)會(huì)加劇鐵芯飽和。3解決辦法是較終消除不平衡差動(dòng)電流，保證主變壓器

安全運(yùn)行，提出兩種解決方案：（1）.更換35KV側(cè)差動(dòng)電流互感器，使其鐵心飽和特性盡可能和220KV側(cè)差動(dòng)電流互感器相同。（2）.采用具有快速飽和特性的中間變流器（BLH）接入差動(dòng)回路。BLH的鐵心極易飽和，非周期分量不易通過BLH變換到二次側(cè)，可以成功的消除不平衡電流中非周期分量的影響。參考文獻(xiàn)：1.《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》.賀家李.水利電力出版社，19912.《鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計(jì)手冊(cè)》冶金工業(yè)出版社，1996 來源：中自動(dòng)化網(wǎng)#p#分頁標(biāo)題#e#