PDF《共铁芯式电炉变压器新型中性点横差保护》

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7 共铁芯式电炉变压器新型中性点横差保护 姚晴林1 ,刘⌒1 ,李瑞生1 ,刘志远2 ,姜睿智1 ,李国斌1 ( 1.许继电气股份有限公司,河南省许昌市

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2.宁夏电力公司,宁夏回族自治区银川市

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0 1 ) 摘要:提出并论述了共铁芯式主调合一的电炉变压器中性点端子经简单改接可实现新型中性点横 差保护.当共铁芯式主调合一的电炉变压器发生高压绕组匝间短路、 同相2个分支绕组之间短路、 不同相之间的相间短路、 单相接地短路以及中低压绕组匝间短路和相间短路时, 中性点横差保护都 能快速动作跳开高压侧断路器.该保护的优点是: 一种保护能保护多种类型的短路故障且动作灵 敏度高, 保护匝间短路的灵敏度远高于纵差保护, 且简单可靠. 关键词:电炉变压器;

变压器保护;

横差保护;

共铁芯式变压器 收稿日期:

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1 2 0727;

修回日期:

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1 2 0914. 已获得国家发明专利( Z L

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9 1. X) . 0∫ 电炉变压器属特种变压器之一, 其高压侧大多 接于1

1 0k V 电网, 并网运行中电炉变压器高压绕 组中性点都处于 不接地 状态, 其低压侧(200V左右, 调压范围很广, 如调压范围达2 6%) 供电给冶 炼企业的电弧炉, 其中压侧( 分接头很多, 如3 5个) 起调压作用并且中压侧的全电压( 如1 0k V) 输出至 补偿电容器, 电炉变压器与电 容器之间有断路器. 从调压方式看, 当前运行中的电炉变压器大多数为 串联变压器( 以下简称串变) 调压的电炉变压器[ 1] 及 共铁芯式主调合一的电炉变压器[

2 ] .从结构上看, 电炉变压器有些为3个单相电炉变压器( 每个单相 变压器为一个油箱) 组成一台三相电炉变压器.电 弧炉位于厂房内, 3个单相电炉变压器以围圈式成 正三角形围于厂房墙外, 各相间的距离较远, 发生相 间短路的几率极低, 主要故障为单相接地及匝间短 路故障.有些电炉变压器为三相装在一个油箱内的 三相电炉变压器, 其发生相间短路、 匝间短路、 单相 接地短路都有可能.

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1 0年以前, 国内外电炉变压器的保护都仅在 高压侧配置过电流保护;

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1 0年, 许继电气股份有 限公司 研制成功含有纵差的电炉变压器成套保护[ 3] , 但变压器内部绕组匝间短路时, 纵差保护的动 作灵敏度及可靠性有待提高[

4 5],为此, 本文提出了 专门应用于共铁芯式主调合一电炉变压器的新型中 性点横差保护. 1」蔡臼街鞯骱弦坏牡ハ嗟缏溲蛊髟 理电路 共铁芯式主调合一的单相电炉变压器原理接线 如图1所示[ 2] .主变压器( 以下简称主变) 与调压变 压器( 以下简称调压变) 共用一个铁芯, 每相油箱中 只一个铁芯.图中: W1 为调压变一次绕组;

WT 为 调压变二次绕组( 即调压绕组) ;

W2 为主变一次绕 组;

Wd 为主变二次绕组( 即低压绕组) . 图1」蔡臼街鞯骱弦坏牡ハ嗟缏溲蛊髟斫酉 F i g . 1E l e m e n t a r yw i r i n gd i a g r a mo fm a i nt u n i n gu n i t y o f s i n g l e phasefurnacetransformerw i t ho n ec o r e 1. 1《疃ǚ纸 切换触头 K( -) 通, WT 的分接头活动端( 图1 中n点) 移至 WT 最上端, U ・ T =0( 调压绕组感应电 压U ・ T= U ・ T +U・T),U・W1=U ・ W 2=U ・ S, 其中: U ・ W 1为调 压变的高压绕组电压;