PDF《基于 Yn/Δ接线变压器零序纵差保护原理研究》

第38 卷第16 期 电力系统保护与控制 Vol.

38 No.16

2010 年8月16 日Power System Protection and Control Aug. 16,

2010 基于 Yn/Δ接线变压器零序纵差保护原理研究 索南加乐,张军民,许立强,谈树峰,焦在滨,杜斌,赵选宗 (西安交通大学电气工程学院,陕西 西安 710049) 摘要:变压器传统电流差动保护在反映接地故障及匝间故障时灵敏度存在着不足,由此提出了在变压器区内弱故障时仍能可 靠动作的基于零序电流的纵差保护方案,不同于目前所说的零序电流差动只是针对变压器 Y 侧绕组应用,利用 Y 以及 ? 侧 绕组中的零序电流构成差动保护.按照典型的电流互感器配置方案, ? 侧绕组电流未知,采用零序等值电路计算 ? 侧绕组 中的零序环流,PSCAD 仿真以及动模数据均验证了该方法的正确性.通过变压器各种故障情况下零序纵差保护和传统保护性 能的比较表明:零序电流纵差保护在反映单相接地和小匝间短路时灵敏度更高,且受励磁涌流影响更小. 关键词:变压器;

零序等值电路;

Y-Delta 绕组;

零序电流纵差保护 Study of zero-sequence differential protection for transformer withYn/Δ connection SUONAN Jia-le,ZHANG Jun-min,XU Li-qiang,TAN Shu-feng,JIAO Zai-bin,DU Bin,ZHAO Xuan-zong (School of Electrical Engineering, Xi'

an Jiaotong University,Xi'

an 710049,China) Abstract:Because conventional differential protection is not sensitive enough to earthing fault and inter-turn fault,a differential protection method based on zero-sequence current is proposed which can still reliably operate when transformer internal weak fault occurs.Different from present scheme, the new protection scheme is constructed by using the zero-sequence current of each side. The zero-sequence loop current in the delta side can be calculated by the zero-sequence equivalent circuit according to typical CT configuration scheme and unknown current in delta side. Simulation with PSCAD and dynamic model data show that the proposed principle is correct.The comparisons between the performance of zero-sequence differential protection and conventional differential protection suggest that the zero-sequence differential protection has higher sensitivity to earthing fault and small inter-turn fault, and suffers less influence from inrush. This project is supported by National Natural Science Foundation of China(No.50677051 and No.50877061 and ) the Major State Basic Research Development Program of China(973 program)(No.2009CB219704). Key words:transformer;

zero-sequence equivalent circuit;

Y-Delta connection;

zero-sequence current differential protection 中图分类号: TM771;

TM773 文献标识码:A 文章编号: 1674-3415(2010)16-0054-08

0 引言 变压器在系统中占据着重要的地位,由于电流 纵差保护不但能够正确区分区内外故障,而且不需 要与其他元件的保护配合,可以无延迟地切除区内 各种故障,因而被广泛地用作变压器的主保护[1-2] , 但是传统纵差保护在以下几个方面存在着不足. 1)匝间短路 作为匝间短路的故障相电流,它具有内部短路 基金项目:国家自然科学基金项目(NO.50677051) ;

国家自 然科学基金项目(NO.50877061) ;

国家重点基础研究发展计 划(973计划,NO.2009CB219704) 电流的特征,纵差保护应该动作,但是当短路匝数 较少时虽然短路绕组的环流很大,而反映到变压器 各侧的故障电流并不大,甚至比负荷电流还小.变 压器在额定负荷运行时发生轻微匝间短路故障 (3% 以下匝短路) ,由于制动电流中包含变压器负荷电 流[3] , 常规差动保护没有足够灵敏度检出此类故障. 2)单相接地短路 对于 n Y / ? 变压器,为保证发生外部单相接地 短路时,纵差保护不误动,通过软件计算使高压侧 零序电流不再作为故障电流流入继电器,这导致内 部接地故障时纵差保护灵敏度降低,不能可靠保护 内部单相接地故障. 与此同时, n Y 绕组发生绕组内 索南加乐,等 基于 Yn/Δ接线变压器零序纵差保护原理研究 -