高頻高壓變壓器縱差保護原理及不平衡電流分析
作者:admin | 發(fā)布日期:2022-09-16
1.高頻高壓變壓器縱差保護主義基本工作原理
縱差保護在發(fā)電機上的應用研究比較可以簡(jiǎn)單,但是我們作為一個(gè)高頻高壓變壓器公司內部控制故障的主保護,縱差保護環(huán)境將有許多企業(yè)特點(diǎn)和困難。磁場(chǎng)線(xiàn)圈通常指呈環(huán)形的導線(xiàn)繞組,其電感量大小與有無(wú)磁芯有關(guān),Q值愈高,回路的損耗愈小,廣泛應用于馬達、電感、變壓器和環(huán)形天線(xiàn)等。電抗器鐵芯常用的變壓器鐵芯一般都是用硅鋼片制做的。硅鋼是一種含硅的鋼,其含硅量在0.8~4.8%。高頻高壓變壓器電源變換器的應用越來(lái)越廣泛,如應用于氬弧焊、靜電除塵、脫水以及脫硫脫硝等工業(yè)領(lǐng)域。高頻高壓變壓器發(fā)展具有以下兩個(gè)或更多個(gè)工作電壓技術(shù)等級,構成縱差保護自己所用電流互感器的額定參數各不相同,由此學(xué)生產(chǎn)生的縱差保護能力不平衡電流將比發(fā)電機的大得多,縱差保護是利用一些比較被保護相關(guān)元件各端電流的幅值和相位的原理主要構成的,根據KCL 基本概念定理[1],當被保護網(wǎng)絡(luò )設備無(wú)故障時(shí)恒有各流入電流之和必等于各流出電流之和。
當被保護設備內部本身發(fā)生故障時(shí),短路點(diǎn)成為一個(gè)新的端子,此時(shí) 電流大于0,但是實(shí)際上在外部發(fā)生短路時(shí)還存在一個(gè)不平衡電流。事實(shí)上,外部發(fā)生短路故障時(shí),因為外部短路電流大,特別是暫態(tài)過(guò)程中含有非周期分量電流,使電流互感器的勵磁電流急劇增大,而呈飽和狀態(tài)使得高頻高壓變壓器兩側互感器的傳變特性很難保持一致,而出現較大的不平衡電流。因此采用帶制動(dòng)特性的原理,外部短路電流越大,制動(dòng)電流也越大,繼電器能夠可靠制動(dòng)。
此外,由于縱差保護原理是基于對高頻高壓變壓器兩側電流幅值和相位的比較,受到高頻高壓變壓器兩側電流互感器等多種因素的影響,當高頻高壓變壓器正常運行和外部故障時(shí),縱差保護回路中存在電流,使縱差保護處于不利的工作狀態(tài)。為了保證高頻高壓變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護動(dòng)作正確、靈敏,有必要對其回路中的不平衡電流分析,找出原因,采取措施消除不平衡電流。
2.縱差保護不平衡電流分析
2.1 穩態(tài)發(fā)展情況下的不平衡以及電流
高頻高壓變壓器縱差保護電路中的不平衡電流主要是由電流互感器、高頻高壓變壓器的接線(xiàn)方式以及穩壓受載引起的。
(1)電流互感器計算的比值與實(shí)際比值不同。正常運行時(shí),高頻高壓變壓器兩側的電流不相等。為滿(mǎn)足正常運行或外部短路時(shí)流入繼電器差動(dòng)回路的電流為零的要求,高低壓兩側流入繼電器的電流應相等,即高低壓側電流互感器變比之比應與高頻高壓互感器變比相等。但是,[1]實(shí)際上,由于電流互感器的變比都是根據產(chǎn)品目錄選擇的標準變比,高頻高壓互感器的變比是一定的,因此不能滿(mǎn)足上述條件,從而導致電流不平衡。
(2)由高頻使用高壓變壓器兩側工作電流通過(guò)相位具有不同而產(chǎn)生。高頻高壓變壓器常常需要采用兩側電流的相位相差30°的接線(xiàn)設計方式(對雙繞組高頻高壓變壓器一般而言)。