变压器差动保护的整定与接线

变压器差动保护的整定与接线

0差动保护的整定、接种差异动态保护原理简单，电气使用量简单，保护范围明确，操作不需要延迟。这是对高压装置和其他设备的理想保护，深受应用。这种运行直接关系到电网的运行安全，需要相当的可靠性和选择性。怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢?按照有关的规定在保护投运前要严格校验输入保护装置的TA接线回路的相序和极性,确保变压器差动保护的正确工作。但校验时要测哪些量?测得的数据又怎样分析、判断呢?下面就针对这些问题做些讨论。1常工作或区外故障差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的,是按比较各侧电流大小和相位而构成。当变压器正常工作或区外故障时,将其看作理想变压器,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,流过差动回路的电流为零,差动继电器不动作。当变压器内部故障时,两侧(或三侧)向故障点提供短路电流,差动回路流过的二次电流和正比于故障点电流,差动继电器动作。2ta二次接收点电流互感器的一、二次侧各有两个引出端子。引出端子有极性标记(通常采用减极性标记),必须正确测试TA的极性并正确接线。任何一侧的引出端子用错,都会使二次电流的相位变化180°,影响测量仪表和继电保护装置的正确动作。如图1所示,L1,L2是TA的一次引出端子,S1,S2是TA的二次引出端子,TA出厂时通常L1和S1标记为同极性。通常TA一次接线时,L1接母线侧,L2接线路侧;TA二次接线时,S1接保护装置TA的极性端,S2接非极性端。一般来说,以流出母线的方向为一次电流的正方向,这样流进保护装置TA极性端的方向为二次电流的正方向。这样接线的目的,是为了保证TA一次和二次回路电流参照方向的一致性。按图1所示的参照方向,如果TA一次和二次的变比用n表示,则可以得出下式:I·1/I·2=n通常在坐标平面上,TA回路A、B、C三相按顺时针方向互差120°,这是正相序;如果A、B、C三相按逆时针方向互差120°,这是反相序。检查TA电流时,要检查三相电流是否为正相序。电压互感器(TV)也有极性和相序的问题,分析和电流互感器(TA)一样。通常TV以母线对地为一次的参照方向,二次的参照方向也应和一次相一致。3低压差动配带的负荷测试内容进行带负荷校验极性的目的是要排除设计、安装、整定过程中的疏漏(如线接错、极性弄反等),一般需要以下测试数据。3.1电流平衡补偿测试变压器差动保护是靠各侧TA二次电流和即差流工作的,所以,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容。电流平衡补偿的差动继电器,用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出A相、B相、C相差流,并记录;磁平衡补偿的差动继电器,用交流电压表依次测出A相、B相、C相差压,并记录。3.2侧两相电流幅值和相位用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相位(相位以一相TV二次电压做参考),并记录。此处不推荐通过微机保护液晶显示屏测量电流幅值和相位。3.3ta变比分析在实现综合自动化的变电站中,变压器各侧的有功功率和无功功率是可以在后台监控系统中读得的;在常规变电站中,可以从当地的功率表或从调度自动化系统中读得。进行TA变比、极性分析时,需要变压器各侧电流大小,有功、无功功率大小和流向等数据。变压器的负荷潮流要足够大,负荷电流越大,各种错误在差流中的体现就越明显,就越容易判断。然而,实际运行的变压器其负荷电流受网络限制不会很大,但至少应满足所用测试仪器精度要求,以及差流和负荷电流的可比性。4变压器电压和电流的对应关系六角图法具体是指在坐标平面上,以某个电压量为参照(通常是A相),分别绘出电流A,B,C三相的位置来检查TA回路的相序和极性,电流量和参照电压量之间角度以及有效值大小可通过钳形相位表测得。当A相电流的位置确定时,根据公式P=2UIcosφ,Q=3UIsinφ,就可确定P和Q数值的正负。由于电压和电流为关联参照方向,则当有功功率或无功功率为正值时表示从母线流入变压器;为负值时表示从变压器流入母线。可以看出,电压电流的参照方向(即极性)与P和Q数值的正负有相对应的关系,如图2所示。在用六角图法检查变压器保护各TA二次绕组接线回路的正确性时,需要同时绘出变压器各侧二次绕组的三相电流量,除了分别检查各侧三相电流量是正相序外,还应检查各侧同相电流量之间的角度及幅值。一般可从以下5个方面进行分析。4.1次设备倒换相别若A、B、C三相电流量不按正相序排列,则有可能:(1)在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应,比如端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相TA上,这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。(2)从端子箱到保护屏的电缆芯接反,比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路,在保护屏上却接B相电流输入端子。4.2两相相位偏差大的可能每侧A相、B相、C相电流幅值基本相等,相位互差120°,若某两相相位偏差大于10%,则有可能:(1)变压器负荷功率因数波动较大,造成测量一相电流相位时功率因数大,而测另一相时功率因数小。(2)某一相电流存在寄生回路,造成该相电流相位偏移。4.3电流偏大、一相时负荷变压器各侧一次电流与二次电流的变比应基本一致。如果偏差大于10%,则有可能:(1)变压器负荷三相不对称,一相电流偏大或一相电流偏小。(2)变压器负荷三相对称,但波动较大,造成测量一相电流幅值时负荷大,而测另一相时负荷小。(3)某一相TA变比接错,比如该相TA二次绕组抽头接错或TA的一次线未按整定变比进行串联或并联。(4)某一相电流存在寄生回路,比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤,对电缆屏蔽层形成漏电流,造成流入保护屏的电流减小。4.4两侧二次电流相位相位差为了消除因主变连接组别造成的不平衡电流通常采相位补偿法进行转换。这里要将两种接线分别对待,一种是将变压器Y型侧TA二次绕组接成△型,△型侧TA二次绕组接成Y型,从而校正因Y-△联接造成的相位差;另一种是变压器各侧TA二次绕组都接成Y型,在保护装置中通过软件进行校正。对于前一种接线,其两侧二次电流相位应相差180°(三圈变压器,可分别运行两侧,来检查差动保护电流回路极性组合的正确性),而对于后一种接线,其两侧二次电流相位相差角度与变压器接线方式有关。比如一台变压器为Y-Y-△-11接线,当其高、低压侧运行时,其高压侧二次电流应超前低压侧150°,而当其高、中压侧运行时,其高压侧二次电流和中压侧电流仍相差180°。若两侧同名相电流相位差不满足上述要求(偏差大于10°),则有可能:(1)将TA二次绕组组合成△型时,极性弄错或相别弄错,比如Y-Y-△-11变压器在组合Y型侧TA二次绕组时,组合后的A相电流应在A相TA极性端和B相TA非极性端(或A相TA非极性端和B相TA极性端)的连接点上引出,而不能在A相TA极性端和C相TA非极性端(或A相TA非极性端和C相TA极性端)的连接点上引出。(2)一侧TA二次绕组极性接反。在安装TA时,由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时,二次极性要做相应颠倒,如果二次极性未颠倒,就会发生这种情况。4.5次电流+励磁电流对励磁电流和改变分接头引起的差流,变压器差动保护一般不进行补偿,而采用带动作门槛和制动特性来克服,所以,测得的差流(或差压)不会等于零。衡量差流(或差压)的合格与否,不妨用变压器励磁电流产生的差流值为标准。比如一台变压器的励磁电流(空载电流)为1.2%,基本侧额定二次电流为5A,则由励磁电流产生的差流等于1.2%×5=0.06A,0.06A便是衡量差流合格的标准。对于差压,引用《新编保护继电器校验》中的规定:差压不能大于150mV。如果变压器差流不大于励磁电流产生的差流值(或者差压不大于150mV),则该台变压器整定值正确;如果因变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致造成差流(或差压)过大,一般有以下证实方法:根据实际分接头位置对应的额定电压或运行变压器各侧母线电压,重新计算变压器各侧额定二次电流,再由额定二次电流计算各侧平衡系数或平衡线圈匝数,再将计算出的各侧平衡系数或平衡线圈匝数摆放在差动保护上,再次测量差流(或差压),如果差流(或差压)满足要求,则说明差流(或差压)偏大是由变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致引起,变压器整定值仍正确,如果差流(或差压)不满足要求,则整定值还存在其它问题。5差动保护误动作差动保护是发