发电机差动和变压器差动的保护死区探讨.docx

发电机差动和变压器差动的保护死区探讨
随着电力系统的发展和技术的进步，电力设备的保护越来越重要。在电力系统中，发电机和变压器是非常关键的电力设备，在保护方面也更为重要。在发电机和变压器内部，差分保护是最常用的一种保护。但是在实际应用中，发电机差动保护和变压器差动保护都存在保护死区问题。这篇论文将对这两种保护死区问题进行探讨。
一、发电机差动保护的保护死区
发电机差动保护是保护发电机绕组中的匝间短路和相间短路故障。发电机差动保护是一种纵差联合保护，用来检测发电机正、负、零序电流之间的差异，当差异超过一定值时则判定为故障。但是在实际应用中，发电机差动保护也存在保护死区问题。
保护死区是指在电力设备故障发生时，差动保护仪表无法及时检测到故障电流，从而导致保护系统无法及时响应，无法保证设备安全运行。保护死区可以分为时间死区和电流死区两种。
时间死区：时间死区是指在故障发生后需要一定时间才能检测到故障电流。时间死区的大小受到保护系统的设置和保护设备的性能影响。时间死区的大小决定了保护系统能够检测到故障的时间。
电流死区：电流死区是指当故障电流小于一定值时，不能检测到任何故障信号。电流死区大小主要受到保护设备的特性和阻抗值的影响。
对于发电机差动保护来说，电流死区的大小与继电器特性曲线有关。由于发电机绕组阻抗较小，因此绝大部分继电器特性曲线距离原点较远，电流死区较小。但是随着阻抗值增大，继电器特性曲线会逐渐靠近原点，从而导致电流死区变大。
时间死区的大小与非电功率设定和隅值设定有关。当误差满足设定条件时，误差积分器开始充电。时间死区大小与误差积分器充电时间有关，充电时间越长时间死区就越大。
二、变压器差动保护的保护死区
变压器差动保护是保护变压器绕组中的故障。变压器差动保护也具有保护死区问题。
变压器差动保护的保护死区主要受到电流互感器的影响。变压器高端电流和低端电流之间的差值表示变压器内部的故障。由于电流互感器误差和非线性特性等因素影响，导致测量误差无法消除，使得在低电流下，变压器差动保护会产生电流死区。而在高电流下，时间死区会增大，导致保护死区变大。
为了减小变压器差动保护的保护死区，可以采用下列方法：
1.电流互感器的选型：正确选择电流互感器，使得变压器最小电流时，差动保护电流值大于设备的最小故障电流。
2.特性曲线的设计：调整差动保护的特性曲线，使得保护特性曲线的起点较小，可以缩小时间死区。
3.频率抗拒调节：在差动保护端口增加频率抗拒调节，防止盲区和死区，在灵敏度和稳定性之间取得平衡，在保证保护特性的前提下，增加设备的稳定性。
总结：
发电机差动保护和变压器差动保护是电力系统中非常重要的保护。但是在实际应用中，这两种保护存在着保护死区问题。解决这些问题的关键在于正确选择电流互感器，调整差动保护的特性曲线以及增加频率抗拒调节等方法，来使得保护系统能够更加灵敏地检测到故障，保证电力设备的安全运行。