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新式均衡變壓器初級(jí)運(yùn)作失誤的情態(tài)解析
2018-06-13

微機(jī)保護(hù)裝置廠方選用的平衡公式與實(shí)際平衡變壓器繞組接線方式不符。目前,平衡牽引變壓器主要有兩種類型:一種為阻抗匹配平衡變壓器,其原邊接成星形,副邊接成三角形,在副邊三角形兩個(gè)角各連接一個(gè)平衡繞組并將平衡繞組與三角形ab繞組饒制在同一個(gè)鐵芯柱上,這種平衡變稱YNV接線阻抗匹配型平衡變壓器。另一種為非阻抗匹配平衡變壓器,它是在阻抗匹配平衡變壓器的平衡繞組的基礎(chǔ)上又連接了兩個(gè)補(bǔ)償繞組并將其分別饒制在ac和bc繞組所在的鐵芯柱上,這種變壓器也稱YNA接線非阻抗匹配平衡變壓器。

  YNV和YNA兩種平衡變壓器接線都是在YN,d11接線的基礎(chǔ)上演變而來(lái),其Y/△部分與普通YN,d11接線變壓器相同,不同的是在副邊三角形上增加外延繞組,改變了變壓器副邊電磁關(guān)系。無(wú)論哪一種平衡變壓器,都具有以下兩個(gè)性質(zhì):①原邊接三相對(duì)稱電源時(shí),副邊二相輸出端口空載電壓幅值相等,相位相差90°;②在二輸出端口帶相同負(fù)載時(shí),原邊三相電流對(duì)稱。

  本牽引變電所安裝的平衡變壓器為YNA形式,其繞組實(shí)際接線中給出了三相側(cè)和二相側(cè)繞組電壓、電流的正方向。習(xí)慣上,把兩臂電壓Uα、Uβ的方向都設(shè)定為接觸網(wǎng)高于大地,在Uα、Uβ的作用下產(chǎn)生Iα和Iβ。中平衡繞組ad、eb位于B相鐵芯,補(bǔ)償繞組fd和eg分別位于A相和C相鐵芯。

  在副邊三角形內(nèi),設(shè)by繞組阻抗為ax和cz繞組阻抗的λ倍,設(shè)ax、by、cz阻抗分別為Zax=Zcz=Z,Zby=λZ,[工業(yè)電器網(wǎng)-cnelc]按照Iα、Iβ在三角形內(nèi)各支路上電流1分配關(guān)系,在各支路利用疊加原理的方法,得到三角形繞組內(nèi)各支路電流分配構(gòu)成的平衡變壓器,平衡繞組和補(bǔ)償繞組的匝數(shù)相同,不需要專門(mén)進(jìn)行阻抗匹配,按結(jié)構(gòu)對(duì)稱性布置繞組就可以使變壓器達(dá)到平衡,制造相對(duì)容易。本文論述的變壓器就屬此類。原、次邊電流變換關(guān)系原次邊電流變換關(guān)系構(gòu)成平衡變壓器的微機(jī)差動(dòng)保護(hù),但當(dāng)系數(shù)λ偏離給定值時(shí)將引起固有的差動(dòng)電流,當(dāng)外部故障時(shí),可能引起差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作,所以考慮以上情況及接線的習(xí)慣,平衡變壓器差動(dòng)保護(hù)原邊電流采用相電流差。

  對(duì)比式和微機(jī)保護(hù)裝置廠方給定平衡公式,發(fā)現(xiàn)行列式中左右列數(shù)據(jù)一樣,但符號(hào)相反,筆者將故障時(shí)的高低壓側(cè)電流數(shù)據(jù)代入式,結(jié)果計(jì)算出的差動(dòng)及制動(dòng)電流均很小,未超過(guò)保護(hù)定值,從而證明此次平衡變壓器投運(yùn)失敗是由廠方的平衡公式選用錯(cuò)誤造成。

  解決辦法解決這個(gè)問(wèn)題有兩種方法,一種方法是更改保護(hù)裝置軟件,即保護(hù)裝置中差動(dòng)保護(hù)軟件算法采用⑿式的正確平衡公式。另一種方法是差動(dòng)保護(hù)低壓側(cè)二次電流互感器線圈極性倒接為反極性,因?yàn)閷?duì)比式和廠方選用的平衡公式,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)行列式中,左右兩列數(shù)據(jù)大小一樣符號(hào)相反,依據(jù)行列式的性質(zhì),通過(guò)變更I

  α與Iβ的符號(hào),同樣可以達(dá)到變更兩列數(shù)據(jù)符號(hào)的目的,從而通過(guò)改變流入保護(hù)裝置電流的極性,達(dá)到改變平衡公式的目的,這樣做一方面避免廠方更改保護(hù)裝置軟件的麻煩,另一方面也保證了保護(hù)裝置的板卡及軟件的通用性。