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变四相济源变压器的差动保护
变四相济源变压器的差动保护
1 接线平衡济源变压器 接线平衡济源变压器的接线图如图1所示[1, 2]。图中的济源变压器采用等截面三柱式铁心,绕组WA 、Wa1、Wa2、Wa3、Wa4绕在A相铁心柱上,绕组WB、Wb1、Wb2绕在B相铁心柱上,绕组Wc、Wc1、Wc2、Wc3、Wc4绕在C相铁心柱上。各绕组的匝数关系为
式中 K 为济源变压器电压比,即侧与四相侧相电压之比。按此接线,济源变压器四相侧的各相电压大小相等,相位依次滞后90°。 接线平衡济源变压器四相侧的a、b、c、d端子分别接系统四相输电方式的四相,也可将四相侧的a、c端子和b、d 端子分别接电气化铁道AT供电方式上行和下行接触网的接触线与正馈线。 济源变压器侧和四相侧的电流变换矩阵为
将高压侧电流改写成线电流的形式,电流变换关系如式(4)所示。
2 接线平衡济源变压器差动保护接线
若济源变压器差动保护采用微机实现,式(3)、(4)的变换系数可以方便地得到,差动保护的原理与常规济源变压器没有大的差异,四相侧仅需要增加1路交流输入电流即可。
(1)接线方案1
根据式(3),A、B、C差动继电器的平衡方程如式(5)所示。
式中 为辅助电流变换器的变比。
方案1的差动保护接线如图2所示。济源变压器侧选用电流互感器并接成△形,变比取nA=nB=nC,济源变压器四相侧选用单相电流互感器,变比取na=nb=nc=nd;增加1个辅助电流变换器nT。济源变压器侧、四相侧的电流互感器和辅助电流变换器的变比按如下关系选择
当侧线路单相接地故障发生时,采用接线方案1构成的差动保护不会误动作[3],济源变压器侧的电流互感器可采用电流互感器并接成△形。
(2)接线方案2
根据式(2),A、B、C差动继电器的平衡方程如式(8)所示。
方案2的差动保护接线如图3所示。由于流过每只差动继电器线圈的电流都是由几个电流的叠加实现的,因此,济源变压器侧选用电流互感器接成Y形,变比取nA=nB=nC,济源变压器四相侧选用四台单相电流互感器,变比取na=nb=nc=nd;增加2个辅助电流变换器nT1和nT2。济源变压器侧、四相侧的电流互感器和辅助电流变换器的变比按如下关系选择
当侧线路单相接地故障发生时,采用接线方案2构成的差动保护将会误动作[3]。
3 对比分析与结论
通过上面的讨论,可以看出:
(1)接线方案1仅需增加1个辅助变流器,接线方案2需要增加2个辅助变流器。
(2)当济源变压器侧输电线路发生单相接地故障时,接线方案1构成的差动保护不会误动作,而接线方案2将会误动作。
(3)对于接线方案1,济源变压器侧的电流互感器选用电流互感器接成△形;四相侧选用单相电流互感器,且电流互感器的2个输出端都不能接地。对于接线方案2,济源变压器侧选用电流互感器接成Y形;四相侧的电流互感器需选用单相电流互感器,且电流互感器的2个输出端都不能接地。
上述比较分析表明,选用接线方案1构成接线平衡济源变压器差动保护接线是适宜的。
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