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變壓器勵磁涌流對差動保護的影響分析
點擊次數：1033 發(fā)布時間：2011-12-29
印江縣*甘金橋水電站主變進行大修后空載試驗，主變低壓側斷路器合閘時，出現(xiàn)合閘瞬間就跳閘，經多次操作仍出現(xiàn)此情況。在認真檢查變壓器后，斷路器還出現(xiàn)一合閘即跳閘的現(xiàn)象，后對變壓器進行分析，是由于勵磁涌流的影響，差動保護的速飽和變流器差動線圈調整不合理，引起保護誤動，致使斷路器無法合閘，經過處理，故障消除。
1 勵滋涌流
對變壓器切除外部故障后進行空載合閘，電壓突然恢復的過程中，變壓器可能產生很大的沖擊電流，其數值可達額定電流的6～8倍，將這個電流稱之為勵磁涌流。
產生勵磁涌流的原因是變壓器鐵芯的嚴重飽和和勵磁阻抗的大幅度降低。
2 勵磁涌流的特點
勵磁涌流數值很大，可達額定電流的6～8倍。
勵磁涌流中含有大量的直流分量及高次諧波分量，其波形偏向時間軸一側。
勵磁涌流具有衰減特性，開始部分衰減得很快，一般經過0.5～1s后，其值通常不超過0.25～0.5倍的額定電流，對于大容量變壓器，其全部衰減時間可能達到幾十秒。
3 消除勵磁涌流影響所采取的補償措施
勵磁涌流的產生會對變壓器的差動保護造成誤動作，從而使變壓器空載合閘無法進行，為了消除勵磁涌流對保護的影響，一般可以采用接入速飽和變流器的補償措施。
3.1 接入速飽和變流器
接入速飽和變流器阻止勵磁涌流傳遞到差動繼電器中，如圖1。當勵磁涌流進入差動回路時，由于速飽和變流器的鐵芯具有極易飽和的特性，其中很大的非周期分量使速飽和變流器的鐵芯迅速嚴重飽和，勵磁阻抗銳減，使得勵磁涌流中幾乎全部非周期分量及部分周期分量電流從速飽和變流器的一次側繞組通過，變換到二次側繞組的電流就很小，差動保護就不會動作。只要合理調節(jié)速飽和變流器一二次側繞組匝數，就可以更好的消除勵磁涌流對差動保護的影響。
圖1 接入速飽和變流器
3.2 差動保護速飽和變流器
貴州省印江縣*甘金橋水電站，差動保護速飽和變流器一次側由差動線圈（工作線圈）、平衡線圈組成。由差動保護速飽和變流器的原理得出，只要合理調節(jié)差動線圈和平衡線圈，就可以消除勵磁涌流對差動保護的影響。差動線圈的具體整定是：差動線圈在5、6、8、10、13、20匝處有抽頭，差動繼電器相應動作電流值可整定為12、10、7.5、6、4.6、3A。
通過以上對變壓器勵磁涌流產生的特點及其對差動保護的影響，以及如何消除勵磁涌流對差動保護的影響進行了分析，在檢查中發(fā)現(xiàn)速飽和變流器中的差動線圈在20匝處，這樣繼電器的動作電流就為3A，保護時限為0s，而變壓器實際中要產生4.56A勵磁涌流，要在0.5～1s后才開始衰減，顯然差動保護整定電流不能躲過勵磁涌流的影響而造成斷路器跳閘。將差動線圈調整為10匝，動作電流為6A后，即解決了變壓器空載合閘合不上的問題。