從干式變壓器差動保護的功率差動特性談其現場應用

文摘：根據干式變壓器差動保護是電力差動的本質特征，論述了微機干式變壓器差動保護的實現原理。分析了功率差動原理的缺陷在干式變壓器差動保護中的應用問題及預防措施。根據干式變壓器差動保護的功率差動特性，提出干式變壓器差動保護的現場調試方法和技巧。

干式變壓器的差動保護不同于電動機、線路等元件的差動保護。其差動保護不是基于基爾霍夫定律的電流差動，而是基于能量守恒定律的功率差動保護。其先特的原理決定了其現場應用具有一定的特殊性和復雜性。

1.干式變壓器差動保護的功率差動特性

干式變壓器是一種功率轉換元件，通過鐵心磁鏈將能量從電源側傳遞到負載側，其一次側和二次側電流與比值成反比，因此沒有直接的可比性。然而，干式變壓器遵循能量守恒定律，其一次側和二次側功率大致相等。區別僅在于干式變壓器的供電側損耗，包括勵磁無功損耗、鐵損、銅損等有功損耗，在電力干式變壓器正常運行時可以控制在額定容量的1%以內，但沖擊引起的涌流功率損耗往往達到額定容量的數倍。如果處理得當，基于功率差動特性的干式變壓器差動保護仍然可以成為一種快速、高靈敏度的主保護。

2.現代微機干式變壓器功率差動保護的實現

現代干式變壓器微機差動保護對干式變壓器的CT變比和各側接線沒有特殊要求。用戶只需輸入干式變壓器接線組別、每側額定電壓、每側CT變比等基本信息，即可實現智能轉換。以110KV/35KV、YD5、31500KVA干式變壓器為例，其接線如圖1所示。

在初級繞組中：

A=L1，B=L2，C=L3

在次級繞組中：

L1'=b-a，L2'=c-b，

L3'=a-c

所以：

L1 '-L3 '=b-a-a-c

=-3a

a=1/3(L3'-L1 ')

同樣的原因：

b=1/3(L1'-L2 ')

c=1/3(L2'-L3 ')

繞組a和繞組a在同一個芯柱上，通過共同的磁鏈完成能量交換。在忽略正常運行時損耗和外部故障的前提下：