專利名稱：阻抗匹配平衡變壓器的三繼電器差動保護接線器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器的保護裝置，特別是一種阻抗匹配平衡變壓器的三繼電器差動保護接線器。
阻抗匹配平衡變壓器是由湖南大學研究成功、由云南變壓器廠生產的新型電氣化鐵道牽引供電變壓器，屬國內首創(chuàng)，達國際先進水平，目前已有兩臺在寶成鐵路運行，北京至鄭州電氣化鐵道改造工程已決定采用20臺，還有其它鐵路線電氣化鐵道改造工程也準備采用。該變壓器為數百萬元一臺的貴重設備，需配置性能良好、工作可靠的主保護一差動保護裝置。由于該變壓器為三相變兩相平衡變壓器，低壓測為兩相互為90°電度角的單相負荷，高壓側由三相電源供電，因此原有的三相變三相電力變壓器的差動保護接線方式已不能套用于該變壓器。寶成線已運行的兩臺變壓器采用的是發(fā)明人提供的兩繼電器差動保護接線器，京鄭線的平衡變壓器也準備采用這種保護接線器。但是經研究發(fā)現，兩繼電器差動保護接線器存在一些缺陷，首先是，當變壓器內部發(fā)生低壓側d－e、a－b、b－e、n－d間短路，或高壓側發(fā)生A－C兩相短路、A－C兩相接地短路以及B相接地短路時，都只有一個差動繼電器動作，以致保護的可靠性不高；再就是，接線方式需配置兩組專用的低壓電流互感器，價格甚貴；此外，還有如兩個差動繼電器的整定計算不一樣等。鐵路系統(tǒng)的工程技術人員也反應了這些意見。
針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型的目的，乃是為阻抗以 和 為差動臂與CJc相接。
于是，各電流互感器和自耦變流器的變比選擇原則如下JLHA、JLHB及JLHC的計算變比按3]]>倍高壓側額定電流I1e選取，即為nL1j＝ ，實施時選擇與計算變比nL1j數值相近的實際變比nL152LHα及2LHβ的計算變比為nL2j＝KnL1，實施時選擇與計算變比nL2j數值相近的實際變比nL2；1FY和2FY的變比為n1FY＝n2FY＝ (knL1)/(nL2) ，3FY的變比為n3FY＝ (nL1·K)/(0.366nL2) 。
具有上述電路結構的本實用新型，在變壓器正常運行和發(fā)生各種類型的外部短路時，差動繼電器CJA、CJB及CJC兩差動臂電流大小相等，相位相同，流入差動繼電器的電流為不平衡電流，三個差動繼電器可靠不動作；當變壓器低壓側無電源而發(fā)生各種內部故障時，低壓側電流為零，流入差動繼電器的電流為高壓側短路電流的二次值，可保證至少有兩個差動繼電器靈敏可靠動作；當變壓器并聯(lián)運行，發(fā)生各種內部故障時，低壓側電流反相，流入差動繼電器的電流為高低壓側短路電流的二次值之和，可保證至少有兩個差動繼電器靈敏可靠動作。用戶使用本實用新型裝置時，將三個差動繼電器CJA、CJB、CJC的常開觸點并聯(lián)之后，再與斷路器的跳閘線圈相串聯(lián)，因此只要有一個差動繼電器動作，觸點閉合，就可以跳開變壓器高低壓側的斷路器。
差動繼電器CJA、CJB及CJC可選用三相電力變壓器差動保護用的各類差動繼電器，三個差動繼電器的整定計算相同。自耦變流器3FY也可用變比適合的低壓電流互感器或差動繼電器的平衡線圈取代。
本實用新型具有接線簡單新穎、投資少、功能齊全、工作可靠性高的特點，可保證變壓器正常運行和發(fā)生各種外部故障時，差動保護可靠不動作，而當發(fā)生各種類型的內部故障時，至少有兩個差動繼電器靈敏、可靠地動作，以迅速切除故障。
匹配平衡變壓器的保護提供一種工作更為可靠的三繼電器差動保護接線器，同時使得其結構簡單，投資較省。
以下結合附圖對本實用新型加以詳細說明。


圖1為本實用新型的電路結構及安裝使用接線電原理圖。
參見圖1，本實用新型的解決方案如下。它仍然具有安裝在阻抗匹配平衡變壓器高壓側的三個電流互感器JLHA、JLHB及JLHC，具有安裝在阻抗匹配平衡變壓器低壓側的兩個電流互感器2LHα及2LHβ，具有與所述電流互感器相連的差動繼電器，而其特征之處在于，差動繼電器的數量為CJA、CJB及CJC三個，還具有三個自耦變流器1FY、2FY及3FY，并且電流互感器JLHA、JLHB及JLHC連成三角形后形成的三個引出端1、2及3，又分別作為三個差動繼電器CJA、CJB及CJC的一個差動臂端，2LHα一端與1FY一端及3FY的中間抽頭端連成引出端4，2LHα另一端與2LHβ一端、2FY的中間抽頭端及3FY一端連成引出端5，2LHβ另一端與1FY的中間抽頭端及2FY一端連成引出端6，引出端4、5及6分別作為三個差動繼電器CJA、CJB及CJC的另一差動臂端與引出端1、2及3分別相接后，再分別與CJA、CJB及CJC的一個線包接線端相連，1FY另一端與2FY另一端及3FY另一端連于一公共點7，CJA、CJB及CJC的另一個線包接線端接于公共接地點8。
參見圖1，阻抗匹配平衡變壓器高壓側電流為jA、jB、jC，低壓側兩相電流為jα、jβ，設兩相負荷性質相同，則jα與jβ的相位差為90°電角度，當兩相負荷電流相等時，高壓側三相電流既平衡又對稱，當兩相負荷電流不等時，高壓側三相電流仍平衡，但不對稱，不過其對稱度大大優(yōu)于普通電力變壓器。以jα為基準向量，jβ正方向超前jα一個90°電角度。根據公知的變壓器高低壓側電流矩陣方程和變壓器三繼電器差動保護接線方式的要求，設計人發(fā)現了高低壓側電流的另一組合規(guī)律 而圖1本實用新型三繼電器差動保護接線器，正是符合上式所給出的變壓器高低壓側電流的組合規(guī)律的，式中K為變壓器高壓側相繞組與低壓側三角形回路相繞組的匝數比。設高壓側電流互感器JLHA、JLHB及JLHC的變比均為nL1，低壓側電流互感器2LHα及2LHβ的變比均為nL2，自耦變流器1FY、2FY及3FY的變比分別為n1FY、n2FY及n3FY。這樣，圖1中實際上是以 和 為差動臂與CJA相接；以 和一 為差動臂與CJB相接；
權利要求1.一種阻抗匹配平衡變壓器三繼電器差動保護接線器，具有安裝在阻抗匹配平衡變壓器高壓側的三個電流互感器1LHA、1LHB及1LHC，具有安裝在阻抗匹配平衡變壓器低壓側的兩個電流互感器2LHα及2LHβ，具有與所述電流互感器相連的差動繼電器，其特征在于，差動繼電器的數量為CJA、CJB及CJC三個，還具有三個自耦變流器1FY、2FY及3FY，并且電流互感器1LHA、1LHB及1LHC連成三角形后形成的三個引出端(1)、(2)及(3)，又分別作為三個差動繼電器CJA、CJB及CJC的一個差動臂端，2LHα一端與1FY一端及3FY的中間抽頭端連成引出端(4)，2LHα另一端與2LHβ一端、2FY的中間抽頭端及3FY一端連成引出端(5)，2LHβ另一端與1FY的中間抽頭端及2FY一端連成引出端(6)，引出端(4)、(5)及(6)分別作為三個差動繼電器CJA、CJB及CJC的另一差動臂端與引出端(1)、(2)及(3)分別相接后，再分別與CJA、CJB及CJC的一個線包接線端相連，1FY另一端與2FY另一端及3FY另一端連于一公共點(7)，CJA、CJB及CJC的另一個線包接線端接于公共接地點(8)。
2.如權利要求1所述的阻抗匹配平衡變壓器的三繼電器差動保護接線器，其特征在于JLHA、JLHB及JLHC的計算變比按3]]>倍高壓側額定電流I1e選取，即為nL1j＝ ，實施時選擇與計算變比nL1j數值相近的實際變比nLJi 2LBα及2LHβ的計算變比為nl2j＝KnL1，實施時選擇與計算變比nL2j數值相近的實際變比nL2；1FY和2FY的變比為n1FY＝n2FY＝ (knL1)/(nL2) ，3FY的變比為n3FY＝ (nL1·K)/(0.366nL2) 。
3.權利要求1、2所述的阻抗匹配平衡變壓器的三繼電器差動保護接線器，其特征在于，3FY也可用變比適合的低壓電流互感器或差動繼電器的平衡線圈取代。
專利摘要這是一種供阻抗匹配平衡變壓器專用的三繼電器差動保護接線器。它包括有高壓側電流互感器1LH
文檔編號H02H3/26GK2190365SQ9423713
公開日1995年2月22日 申請日期1994年4月18日 優(yōu)先權日1994年4月18日
發(fā)明者周有慶, 張秀芝 申請人:湖南大學