變壓器差動(dòng)保護(hù)二次接線(xiàn)判定

趙水兵 王燕華

摘 要：本文簡(jiǎn)要介紹了Y，D-11接線(xiàn)組別的變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理。從應(yīng)用的角度，著重分析了極性判別及二次接線(xiàn)正確性驗(yàn)證的方法。闡述了利用電流互感器的極性來(lái)判別差動(dòng)保護(hù)二次接線(xiàn)的正確性，從而保證了變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：差動(dòng)保護(hù);接線(xiàn);極性;試驗(yàn)

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要電氣設(shè)備之一，變壓器本體及相關(guān)保護(hù)裝置的正?？煽窟\(yùn)行對(duì)一個(gè)變電站甚至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要。一旦發(fā)生故障造成設(shè)備損壞，因其檢修難度大、周期長(zhǎng)，勢(shì)必要造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。另外，發(fā)生故障后突然切除變壓器也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成或大或小的擾動(dòng)。因此，對(duì)繼電保護(hù)的要求很高。

作為電力變壓器的主保護(hù)之一的變壓器差動(dòng)保護(hù)歷來(lái)得到廣大保護(hù)同行們的重視，對(duì)其主要保護(hù)原理的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，基本上沒(méi)什么問(wèn)題。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常造成主變壓器保護(hù)誤動(dòng)拒動(dòng)的原因不是因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置本身原理問(wèn)題，而是安裝接線(xiàn)及調(diào)試不當(dāng)引起主變差動(dòng)誤動(dòng)的次數(shù)很多，特別是電流互感器二次接線(xiàn)問(wèn)題。本文將根據(jù)差動(dòng)保護(hù)主要原理，就如何解決因電流互感器二次接線(xiàn)錯(cuò)誤造成變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)拒動(dòng)在實(shí)際工作中的應(yīng)用。

一、變壓器差動(dòng)保護(hù)的工作原理

變壓器差動(dòng)保護(hù)是按照循環(huán)電流原理構(gòu)成的。在其變壓器兩側(cè)（高、低壓）的電流互感器二次側(cè)，靠近被保護(hù)元件的兩端連在一起。然后，將差動(dòng)繼電器的工作線(xiàn)圈并聯(lián)到電流互感器的二次端子上（如下圖）。正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，兩側(cè)的二次電流大小相等，方向相反，在繼電器中電流等于零，故差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。

但在實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)時(shí)，因變壓器高、低壓側(cè)接線(xiàn)方式不同，使變壓器高、低壓側(cè)同相之間有一相位差和數(shù)值差，對(duì)傳統(tǒng)保護(hù)及部分自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)首先考慮對(duì)兩側(cè)電流進(jìn)行相位補(bǔ)償，再進(jìn)行數(shù)值補(bǔ)償，才能保證正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，差動(dòng)繼電器中的電流等于零。對(duì)于部分自動(dòng)化系統(tǒng)的相位與數(shù)值補(bǔ)償由自身程序?qū)崿F(xiàn)，無(wú)此要求。

二、變壓器差動(dòng)保護(hù)的二次接線(xiàn)

江山區(qū)域所使用的35千伏變壓器都是Y，D/11接線(xiàn)的變壓器，由于Y，D/11接線(xiàn)的變壓器三角形側(cè)的線(xiàn)電流超前星形側(cè)線(xiàn)電流30°，在數(shù)值上，三角形側(cè)二次電流與星形側(cè)差√3倍。對(duì)于傳統(tǒng)及微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)，如果不進(jìn)行相位與數(shù)值補(bǔ)償，則在正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大不平衡電流，可能造成差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。相位補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菍⒆儔浩餍切蝹?cè)的電流互感器按三角形接線(xiàn)，變壓器的三角形側(cè)的電流互感器按照星形接線(xiàn)，此種接線(xiàn)方式不但補(bǔ)償了相位，也補(bǔ)償了數(shù)值差。由于變壓器差動(dòng)保護(hù)是兩側(cè)（高、低壓）電流差的接線(xiàn)，故對(duì)接線(xiàn)時(shí)的極性非常重要，若極性接錯(cuò)，變成電流和接線(xiàn)，那么在正常運(yùn)行時(shí)，流過(guò)差動(dòng)繼電器的電流為高、低壓電流互感器二次側(cè)電流之和，可能造成差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，變壓器電流互感器的極性判別，可以這樣認(rèn)為，把變壓器看成一個(gè)負(fù)載，35千伏與10千伏母線(xiàn)分別對(duì)其供電。不管原有電流互感器二次側(cè)是否以K1引出， 35千伏側(cè)電流互感器極性以一次側(cè)母線(xiàn)為正極性，二次側(cè)對(duì)應(yīng)的端子電流流出，用一節(jié)干電池的負(fù)極接于電流互感器的變壓器側(cè)，正極點(diǎn)擊電流互感器的母線(xiàn)側(cè)，用指針式萬(wàn)用表（檔位置于直流毫安檔，檔位要選擇適當(dāng)，要使指針擺動(dòng)的幅度不要過(guò)大，也不要過(guò)小，便于看清指針的偏轉(zhuǎn)情況，指針不要指于零位，便于指針?lè)雌珪r(shí)看得清楚）的二表筆（正、負(fù)需認(rèn)清）接于電流互感器的二次側(cè)，指針正偏時(shí)，正表筆所指的端子為正極性，引出至電流端子。10千伏側(cè)電流互感器極性也以一次側(cè)母線(xiàn)為正極性，二次側(cè)對(duì)應(yīng)的端子電流流出，用與判斷35千伏電流互感器極性相同的方法，并且以正極引出至電流端子。

三、用試驗(yàn)儀器從保護(hù)屏端子排加電流，檢查保護(hù)屏及保護(hù)單元的接線(xiàn)正確性

變壓器差動(dòng)保護(hù)，由于在接線(xiàn)上進(jìn)行了相位和數(shù)值上的補(bǔ)償，在保護(hù)屏上，只要從同一相高、低壓側(cè)加同相（指高、低側(cè)加電流數(shù)值相等，相位相同）或反相的電流，看差動(dòng)繼電器的動(dòng)作情況，可判斷接線(xiàn)的正確性。江山公司所使用QJS-2000型儀器，在保護(hù)屏電流回路高、低壓側(cè)加同相電流時(shí)，儀器A相加高壓側(cè)，儀器B相加低壓側(cè)，儀器N相接地端子，A相相位選0°，B相相位選0°，所加電流的大小應(yīng)視整定情況而定（單相電流小于差動(dòng)繼電器整定值，兩相電流之和大于整定值），此時(shí)差動(dòng)繼電器應(yīng)動(dòng)作;加反相電流時(shí)，只要A相相位選0°，B相相位選180°，此時(shí)差動(dòng)繼電器應(yīng)不動(dòng)作。A、B、C三相逐一試驗(yàn)，看差動(dòng)繼電器動(dòng)作情況，便可以檢查屏內(nèi)接線(xiàn)。

四、二次接線(xiàn)正確性的驗(yàn)證

差動(dòng)保護(hù)在投入前須帶負(fù)荷試驗(yàn)，這是為了避免二次接線(xiàn)錯(cuò)誤，要做最后一次接線(xiàn)檢查，測(cè)量一下向量和繼電器的相差壓（或差電流），和來(lái)判別變壓器及繼電器本身拉線(xiàn)是否正確，保證在正常情況下差動(dòng)回路的電流平衡。

（1）傳統(tǒng)保護(hù)向量相反時(shí)，高、低側(cè)二次電流應(yīng)相差180°。江山公司使用ML-100鉗型多功能查線(xiàn)儀，在測(cè)六角圖及差電流時(shí)較方便，只需取高、低壓電流及一壓變的線(xiàn)電壓，就可以方便的測(cè)出高、低電流與電壓之間的夾角及兩電流之間的夾角、高壓與低壓電流的數(shù)值且所用儀器電流回路無(wú)需串接到高、低壓電流回路中，而是與鉗流表一樣，把電流線(xiàn)夾子夾到高、低壓電流回路中即可，只是在夾電流時(shí)，應(yīng)注意夾子的箭頭方向應(yīng)一致，都指向保護(hù)屏或都背向保護(hù)屏，若箭頭方向不一致則測(cè)出相位相差180°。若測(cè)出同相高、低電流之間相位相差180°、數(shù)值基本相等，則該相高、低壓電流回路接線(xiàn)正確，若為0°，則接線(xiàn)錯(cuò)誤，若測(cè)出相位既不是180°，也不是0°，數(shù)值不相等，那么可能與電流互感器的型號(hào)、精確度、伏安特性等因素有關(guān)。A、B、C三相依次測(cè)試，就可驗(yàn)證出接線(xiàn)是否正確。

結(jié)束語(yǔ)

筆者通過(guò)上述方法，在變壓器差別保護(hù)二次接線(xiàn)時(shí)，沒(méi)有發(fā)生過(guò)差錯(cuò)，特別是把變壓器看成負(fù)載，按照線(xiàn)路電流互感器接線(xiàn)，在平時(shí)工作中比較易掌握，不容易出錯(cuò)。

參考文獻(xiàn)

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