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主变压器后备保护中有关电压问题的探讨 |
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| 主变压器后备保护中有关电压问题的探讨 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:02:55  |
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作者：王开军 马付波 姜在文
为了反映变压器外部短路引起的过电流，以及作为变压器内部短路的后备，变压器均应装设电流保护作为后备，根据变压器容量大小及短路电流水平，考虑到保护灵敏度的要求，变压器相间短路的后备保护一般设置为过流保护、复合电压启动的过流保护、负序过流和单元件电压启动过流保护及方向过流保护，这些配置中，除了单纯电流保护外，其他都涉及到电压元件作为闭锁或启动元件。下面我们就牵涉到电压的几个问题进行分析和说明。
1 所有低压元件均应采用线电压而不是相电压
不管是复合电压中的低电压元件还是负序过流和单元件低压启动的过流保护中的低压元件，其电压量选取均应采用线电压，电压元件宜装在低压侧，为什么不能采用三相电压呢？我们知道如果采用三相电压作为低压启动元件，当低压侧相间短路时，灵敏度是很高的，但是，高压侧相间短路时，灵敏度就会降低，以变压器A、B相短路为例(变压器为Y/d11)。当A、B相短路时，ùAB=0，即ùA=ùB变压器ùB对应低压ùab，ùA对应低压ùca，则有ùab=ùca，即ùa-ùb=ùc-ùa，将此式变动可推出ùa+ùb+ùc=0=3ùa，所以低压侧三个相电压，ùc=-ùb，ùa=0，在此情况下，采用三个相电压元件作为低电压启动元件，保护会动作，但灵敏度有所降低。更重要的是，由于我们所接相电压TV二次侧中性点是接地的，对小电流系统来说，当低压侧A相接地时，且变压器过负荷运行时，A相相电压ùa=0，保护可能误动，这是我们所不希望的；而采用线电压作为低电压启动元件，则能完全可避免这一个问题。向量图见图1。
图1 低压侧A相接地时相电压和线电压向量图
2 为什么采用负序电流+单元件低压启动过流，而不采用三相线电压启动过电流
不采用三相线电压启动过流保护的原因，在上面我们分析过，当采用低压侧三相ùab、ùbc、ùca为低压元件信号时，高压侧相间短路时(以A、B相为例)，由我们以上推断可知低压侧三个线电压ùab=ùb，ùbc=-ùc=ùa，ùca=-2ùc均较高，低压元件灵敏度很低，保护不能启动。如果在变压器两侧均装设接三相线电压的低压启动元件，保护灵敏度不成问题，但保护装置接线过于复杂，采用元件过多，不如采用负序过流加单元件低压启动过流，完全能够满足保护灵敏度的要求。
3 方向保护中电压元件的选取
对于三侧均有电源的升压变压器或高中压侧均有电源的降压变压器，考虑到运行方式和保护配合的需要，可能采用方向过流作为后备保护。保护中功率方向元件电压宜取自另一侧电压互感器，例如中压侧方向元件电压宜取自高压或低压侧。但对Yyd12－11接线的变压器要特别注意，当中压侧方向元件取低压侧电压时，功率方向如采用90°接线方式时，不能采用通常的íA、ùbc，íB、ùCA，íC、ùAB方式，而应采用íA、ùbd；íB、ùcd；íC、ùad方式(下角中的d为△结线侧电压)，这样才能保证电流、电压间仍为90°接线方式。向量图见图2。
图2 90°接线向量分析
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