差动保护【平衡系数】计算方法

差动保护【平衡系数】计算方法

2015-08-23 继电保护学习平台

1、差动保护与平衡系数

橙色设备为被保护对向，在没有区内故障时，应有Im1=In1，即Im1-In1=0，这是差动保护的基本原理。

Im1 = In时，Im2与In2不一定相等，需要引入平衡系数Kph使得：

In2*Kph = Im2

以m侧为基准，n侧电流“折算”到m侧需要乘以一个“系数”，这个系数叫平衡系数。

2 、CT变比引发的平衡系数

对于母线、线路、电动机等不跨电压等级的差动保护，平衡系数仅和CT变比有关。

m侧CT变比为Km，n侧CT变比为Kn，应有 In2*Kn = Im2*Km。

即：In2*(Kn/Km) = Im2

CT变比引发的平衡系数： Kph = Kn/Km。

3、变压器引发的平衡系数

对于变压器而言，两侧电流不相等，其比例关系与两侧绕组的匝数有关。

功率守恒 Um*Im = Un*In，故有 In*(Un/Um) = Im。

变压器引发的平衡系数 Kph = Un/Um

注意：Un/Um等于两侧绕组匝数比n/m。

再综合考虑CT变比，变压器差动保护平衡系数

Kph = (Un*Kn)/(Um*Km) ①

4、Y侧电流除1.732的根源

对于Y/d11变压器，为何要计算(IA-IB)/1.732与低压侧Ia进行差动计算呢？

回答：因为|IA-IB| = 1.732|IA|，故把电流放大了1.732倍，所以要除以1.732。

这个回答对吗？

如果发生区外故障，IA和IB幅值不一定相等，相位也不一定相差120°，这个回答就解释不通了。

Y侧电流除1.732的根源在哪儿？

下图是Y/d11变压器绕组及电流图

低压侧绕组电流Ix和Iy和高压侧IA、IB有比例关系：

IA = Ix*(n/m)

IB = Iy*(n/m)

由于Ix - Iy = Ia，因此有：

IA - IB = Ia*(n/m) ②

高压侧额定线电压为UH，低压侧额定线电压为UL。

显然有：UL/UH = n/(1.732*m)

即 n/m = 1.732*UL/UH，带入式②得到：

IA - IB = Ia*(1.732*UL/UH)

再将1.732除到高压侧，得到：

(IA- IB)/1.732 = Ia*(UL/UH) ③

这样可以将Yd变压器的平衡系数计算公式和公式①保持一致，而不必区分绕组是Y或d联结。

结论：Y侧电流除1.732的根源是“绕组匝数比”较“线电压比”相差1.732倍。