继电保护故障分析技能培训(波形分析2)

继电保护故障分析技能

——通过主变传变的电流电压特点吕庭钦元件故障上一节主要结合案例分析了线路故障波形的特点，电力系统母线故障、主变故障、电容器组故障、电抗器故障、PT故障、CT故障等，元件发生故障时故障电压和故障波形的特点与线路故障的波形特点基本一致，但故障波形通过主变传变后，就发生了变化。Y/△-11变压器△侧（低压侧）两相短路故障录波图分析先以△侧（低压侧）AB两相短路为例，介绍一下Y/△-11变压器△侧（低压侧）发生两相短路故障，Y侧（高压侧）电流电压的向量情况。通过前面的分析我们知道低压侧AB两相短路时，保护安装处向量图如下图示：Y/△-11变压器△侧（低压侧）AB相故障时△侧电流电压Y/△-11的变压器△侧（低压侧）电压、电流与Y侧（高压侧）电流、电压的关系如下：

FA△=FAY-FBYFB△=FBY-FCYFC△=FCY-FAY由上面的向量图可知，对于正序分量，FA△超前FAY30度；对于负序分量，FA△滞后FAY30度。通过这个关系我们就可以将△侧（低压侧）各序分量转换至Y侧（高压侧），从而求取出高压侧的全电压、全电流。Y/△-11变压器△侧（低压侧）AB相故障时Y侧电流电压从向量图我们可得到变压器低压侧两相短路时，高压侧全电压、全电流得特点：短路滞后相IBY电流与其他两相电流IAY、ICY方向相反，且大小为其他两相电流的2倍。短路滞后相母线故障残压UBY非常小，接近为零。非故障相电压UCY与短路超前相电压UAY大小相等，方向相反那么在构成变压器电压闭锁电流保护时，由于高压侧电压闭锁电流保护要作为低压侧电压闭锁电流保护的后备保护，可是从向量图我们知道如果高压侧电压闭锁量采用三个接于线电压的低电压继电器，将不能可靠的开放保护，造成拒动，实现不了对低压侧的后备作用。因此常采用负序继电器加一个接于相间的低电压继电器构成复合电压继电器来实现闭锁。从而提高保护的灵敏性。同时要求低压侧复压开放高压侧复压元件。变压器低压侧AB两相短路时的录波图：

从以上主变低压侧AB两相短路的波形看出电流电压特点如下：低压侧故障相两相电流Ia、Ib增大，两相电压Ua、Ub降低；没有零序电流、零序电压。低压侧电流流增大、电压降低为相同两个相别，均为A、B相。低压侧两个故障相电流Ia、Ib基本反向。高压侧短路滞后相电流与其他两相电流方向相反，且大小为其他两相电流的2倍左右。高压侧短路滞后相母线故障残压非常小，接近为零。高压侧非故障相电压与短路超前相电压大小相等，方向相反

变压器△侧（低压侧）为小接地系统，单相接地时故障电流很小，因此一般不会出现△侧（低压侧）突然有一相电流突然增大的可能，若出现这种情况则应仔细分析。

大家可能已注意到了，为什么低压侧故障相间电压超前故障相间电流不是80度左右呢？难道是低压侧接线错误了吗？其实这是因为录波图看到的是电压、电流的二次值，而变压器差动保护计算的是高、低压侧的差动电流，因此各侧CT极性抽取时均以各侧母线为极性抽取或均以变压器为极性抽取。

对上图来说，各侧极性均以母线为极性抽取，所以低压侧电流反相180度。微机差动保护装置采用全星型接线，相位、幅值补偿由保护实现。正常运行时高压侧电流超前同名相低压侧电流150度。当发生低压侧AB相间差动保护区外故障时，由前面分析可知：（设变压器变比为1，△侧以母线为极性抽取）

IA△=－√3IA△1ej30IB△=√3IA△1ej30IC△=0IAY=ICY=IA△1ej30IBY=－2IA△1ej30流过主变的计算差流

IDA=（IAY－IBY）/√3+IA△=（IA△1ej30+2IA△1ej30）/√3－√3IA△1ej30=0IDB=（IBY－ICY）/√3+IB△=（－2IA△1ej30－IA△1ej30）/√3+√3IB△1ej30=0IDC=（ICY－IAY）/√3+IC△=（IA△1ej30－IA△1ej30）/√3+0=0大电流接地系统发生接地故障

主变Yn侧（其他侧无源）录波图分析大电流接地系统发生接地故障主变Yn侧，主变其他无电源时，流过主变Y侧的电流特点。1、流过主变Y侧的三相电流增大，且三相相位相同；出现零序电流、零序电压。2、零序电流超前零序电压约110度左右。对于大电流接地系统，接地故障短路回路的形成实际上是通过变压器的中性点构成，当系统中发生接地故障，对于其他侧无电源的接地变压器来说，故障电流仍会通过大地经接地变压器中性点流向星型绕组，并分配到各相流回故障点，故形成上述典型波形。

空送主变时的励磁涌流波形图该波形励磁涌流的谐波分析励磁涌流的波动特点1.偏于时间轴的一侧，如波形图中Ib偏于轴下放，Ic偏于轴上方。2.波形是间断的，间断角很大，一般大于120度3.由于