比率差动保护原理

变压器保护的比率差动保护动作方程如下
    Id﹥Icdqd
    Id﹤K*Ir
    同时满足上式两个条件保护动作,Id:差动电流,Icdqd:差动启动电流,Ir:制动电流,K比率系数。

设计比率差动主要有两方面原因
    1、正常运行时,主变各侧CT的参数特性不一致,CT的励磁电流不同,保护平衡系数整定的误差,使得差动回路中有不平衡电流通过,不平衡电流有可能超过差动电流的启动电流。

比率差动保护原理图.png

    2、在差动保护外部短路时(图3.31),CT一次侧短路电流含有大量随指数衰减的非周期分量,它衰减速度远小于周期分量,所以很难转变到CT二次侧,而主要作为CT的励磁电流,使CT铁芯更加饱和,二次电流误差更大,这种电流又称暂态穿越性电流。
    以上两种情况都能使不平衡电流增大,尤其是后者,在大电流故障时极有可能使差动保护误动。

因此引入了制动电流来克服这些缺点。
    制动电流的采用对象各个保护是不一样的,有选择各侧电流矢量差的,有选用各侧电流最大值的,国自电力变压器系列保护用后者,Id=∣I1+I2+I3∣,Ir=max{∣I1∣、∣I2∣、∣I3∣},一般故障电流为最大,所以可以把Ir理解为故障电流,若是在区内故障,那么差动电流Id远远超过制动电流Ir,若是区外故障,Ir将远大于不平衡电流,所以比率差动保护的安全可靠性很高。

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