電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理研究

托合提·艾海提++吐爾洪·亞森

摘 要：該文對(duì)電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理進(jìn)行了研究，闡述了電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理，介紹了電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的具體分類，同時(shí)對(duì)新型電力變壓器的保護(hù)原理和電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的發(fā)展方向進(jìn)行了說(shuō)明，最后總結(jié)了電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理的重點(diǎn)及要點(diǎn)，旨在提高變壓器運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電力變壓器 差動(dòng)保護(hù)原理 研究

中圖分類號(hào)：TM771 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）06（b）-0019-02

1 電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理

電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理主要是利用基爾霍夫電流定理工作的，而工作的主要依據(jù)是節(jié)點(diǎn)電流定律。電力變壓器的工作狀態(tài)處于正常時(shí)，電力變壓器就被稱為理想變壓器。理想變壓器在正常的運(yùn)作中流入的電流與變壓器流出的電流是相等的，變壓器中的差動(dòng)繼電器不會(huì)有任何動(dòng)作。但是，如果變壓器之中出現(xiàn)故障，變壓器中的兩側(cè)就會(huì)為變壓器的故障點(diǎn)提供短路電流，這時(shí)變壓器中的差動(dòng)繼電器動(dòng)作。由此可見，電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)只在變壓器的內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)才啟動(dòng)，但是電力變壓器發(fā)生外部故障時(shí)，電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)不會(huì)啟動(dòng)。

2 電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的具體分類

電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)在實(shí)際的運(yùn)用中分為許多種類型，以下是對(duì)電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)幾種類型的具體介紹。

2.1 電力變壓器的繞組差動(dòng)保護(hù)

電力變壓器的繞組差動(dòng)保護(hù)的依據(jù)主要是電力變壓器無(wú)故障時(shí)的一次側(cè)和二次側(cè)電流差值以及電力變壓器外故障的一次側(cè)和二次側(cè)電流差值的差距。但是這只是理論上的依據(jù)，在電力變壓器的實(shí)際運(yùn)用中電力變壓器的繞組不能得到實(shí)際電流，所以電力變壓器的繞組差動(dòng)保護(hù)的依據(jù)只能通過(guò)電力變壓器的電流互感器電流，但是電力變壓器的電流互感器電流值會(huì)比實(shí)際的電流值大，這樣就會(huì)影響電力變壓器的繞組差動(dòng)保護(hù)的精確性。

2.2 電力變壓器的零序差動(dòng)保護(hù)

電力變壓器的零序差動(dòng)保護(hù)的依據(jù)是電力變壓器的二次側(cè)零序電流，電力變壓器的零序差動(dòng)保護(hù)在電力變壓器發(fā)生單相接地故障時(shí)，具有非常高的靈敏度。但是當(dāng)電力變壓器發(fā)生高阻接地故障時(shí)，電力變壓器中的零序電流會(huì)在一定范圍內(nèi)減小，這樣就會(huì)在一定程度上影響電力變壓器的零序差動(dòng)保護(hù)靈敏度。

2.3 電力變壓器的分側(cè)差動(dòng)保護(hù)

電力變壓器的分側(cè)差動(dòng)保護(hù)對(duì)電力變壓器中的單相接地故障有著十分高的靈敏度，同時(shí)電力變壓器的分側(cè)差動(dòng)保護(hù)不會(huì)受到電力變壓器中調(diào)壓分接頭的影響，也不會(huì)受到電力變壓器中勵(lì)磁涌流的影響，所以電力變壓器的分側(cè)差動(dòng)保護(hù)的原理十分簡(jiǎn)單，裝置的安裝與調(diào)試也十分方便。但是電力變壓器的分側(cè)差動(dòng)保護(hù)還是存在一定的缺陷，電力變壓器的分側(cè)差動(dòng)保護(hù)不能對(duì)電力變壓器中常見的匝間故障進(jìn)行反應(yīng)。

3 新型電力變壓器的保護(hù)原理

3.1 新型變壓器的磁通特性保護(hù)原理

新型變壓器的磁通特性保護(hù)原理的出發(fā)點(diǎn)主要是勵(lì)磁支路的非線性特性，保護(hù)的判斷依據(jù)是勵(lì)磁支路變化量的大小，此原理和勵(lì)磁阻抗原理在本質(zhì)上是一樣的。新型變壓器的磁通特性保護(hù)原理能夠在很大程度上彌補(bǔ)二次諧波的缺陷，同時(shí)還十分適應(yīng)微機(jī)的使用，但是新型變壓器的磁通特性保護(hù)原理有一定的限制，就是只適用于單向變壓器，還不能應(yīng)用于其他的變壓器。

3.2 新型變壓器的阻抗原理

新型變壓器的阻抗原理是變壓器基于阻抗原理識(shí)別變壓器區(qū)內(nèi)外故障，而識(shí)別變壓器區(qū)內(nèi)外故障是通過(guò)觀察變壓器兩側(cè)的正負(fù)抗阻所在不同的象限實(shí)現(xiàn)的，基于阻抗原理的變壓器保護(hù)原理的優(yōu)勢(shì)在于不受飽和影響，但是此原理會(huì)受到勵(lì)磁涌流的影響，這樣就導(dǎo)致此原理的安全性保護(hù)存在一定的問(wèn)題。

3.3 新型變壓器的功率差動(dòng)保護(hù)原理

新型變壓器的功率差動(dòng)保護(hù)原理是根據(jù)能量守恒定律進(jìn)行運(yùn)作的，變壓器在正常運(yùn)行時(shí)消耗的功比較小，但是當(dāng)變壓器的絕緣被損壞后，變壓器在正常運(yùn)行時(shí)消耗的功會(huì)非常大，所以依據(jù)能量守恒定律對(duì)變壓器消耗的大小進(jìn)行檢測(cè)就能夠?qū)ψ儔浩鞯膬?nèi)部故障進(jìn)行判別。使用此原理能夠?qū)ψ儔浩鞯膶?shí)際情況進(jìn)行真實(shí)的反映，而且此原理中，沒有涉及到勵(lì)磁涌流，這就可以避免勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的影響。雖然新型變壓器的功率差動(dòng)保護(hù)原理避開了勵(lì)磁涌流影響，但是這會(huì)導(dǎo)致勵(lì)磁銅耗無(wú)法精確計(jì)算，最終就導(dǎo)致了變壓器的銅損耗難以確定。

4 電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)發(fā)展方向

目前，電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)中最重要及最困難的一個(gè)問(wèn)題就是勵(lì)磁涌流問(wèn)題，所以大家在研究電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)時(shí)主要研究的就是怎樣識(shí)別勵(lì)磁涌動(dòng)，但是由于問(wèn)題的復(fù)雜性，至今也沒有研究出合適的方法準(zhǔn)確地識(shí)別勵(lì)磁涌動(dòng)，所以在之后的研究之中還要繼續(xù)努力關(guān)注勵(lì)磁涌動(dòng)問(wèn)題，直至找到合適的方法能夠準(zhǔn)確識(shí)別勵(lì)磁涌動(dòng)。另外，目前變壓器差動(dòng)保護(hù)的準(zhǔn)確性還存在一定的問(wèn)題，在變壓器正常工作時(shí)會(huì)對(duì)電力變壓器中的繼電保護(hù)系統(tǒng)看做變壓器內(nèi)部電流故障，從而導(dǎo)致繼電器發(fā)出錯(cuò)誤的保護(hù)動(dòng)作，所以在未來(lái)的研究中要加強(qiáng)變壓器差動(dòng)保護(hù)的準(zhǔn)確性。電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)技術(shù)在不斷地發(fā)展，但是隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技的不斷發(fā)展，電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)技術(shù)也是要不斷進(jìn)步的，要應(yīng)用好網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)與電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)技術(shù)的結(jié)合，提高電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)裝置的性能，同時(shí)推動(dòng)電力變壓器保護(hù)系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化的方向不斷的靠近。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，想要保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定就要對(duì)電力變壓器進(jìn)行保護(hù)，電力變壓器的安全直接影響著電力系統(tǒng)的發(fā)展。目前，在電力變壓器的正常運(yùn)行中存在很多的問(wèn)題，該文研究了電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)原理，發(fā)現(xiàn)了一些缺陷，并研究了新型變壓器的保護(hù)原理。但是，隨著社會(huì)與科技的不斷發(fā)展，電力變壓器的保護(hù)原理不能一成不變，所以本文在最后研究了電力變壓器差動(dòng)保護(hù)原理的發(fā)展方向，希望通過(guò)以上研究能夠促進(jìn)電力變壓器保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展，保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

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