變壓器差動保護(hù)的整定與接線

變壓器差動保護(hù)的整定與接線

0差動保護(hù)的整定、接種差異動態(tài)保護(hù)原理簡單，電氣使用量簡單，保護(hù)范圍明確，操作不需要延遲。這是對高壓裝置和其他設(shè)備的理想保護(hù)，深受應(yīng)用。這種運行直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行安全，需要相當(dāng)?shù)目煽啃院瓦x擇性。怎樣才知道差動保護(hù)的整定、接線正確呢?按照有關(guān)的規(guī)定在保護(hù)投運前要嚴(yán)格校驗輸入保護(hù)裝置的TA接線回路的相序和極性,確保變壓器差動保護(hù)的正確工作。但校驗時要測哪些量?測得的數(shù)據(jù)又怎樣分析、判斷呢?下面就針對這些問題做些討論。1常工作或區(qū)外故障差動保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的,是按比較各側(cè)電流大小和相位而構(gòu)成。當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時,將其看作理想變壓器,則流入變壓器的電流和流出電流(折算后的電流)相等,流過差動回路的電流為零,差動繼電器不動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時,兩側(cè)(或三側(cè))向故障點提供短路電流,差動回路流過的二次電流和正比于故障點電流,差動繼電器動作。2ta二次接收點電流互感器的一、二次側(cè)各有兩個引出端子。引出端子有極性標(biāo)記(通常采用減極性標(biāo)記),必須正確測試TA的極性并正確接線。任何一側(cè)的引出端子用錯,都會使二次電流的相位變化180°,影響測量儀表和繼電保護(hù)裝置的正確動作。如圖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出廠時通常L1和S1標(biāo)記為同極性。通常TA一次接線時,L1接母線側(cè),L2接線路側(cè);TA二次接線時,S1接保護(hù)裝置TA的極性端,S2接非極性端。一般來說,以流出母線的方向為一次電流的正方向,這樣流進(jìn)保護(hù)裝置TA極性端的方向為二次電流的正方向。這樣接線的目的,是為了保證TA一次和二次回路電流參照方向的一致性。按圖1所示的參照方向,如果TA一次和二次的變比用n表示,則可以得出下式:I·1/I·2=n通常在坐標(biāo)平面上,TA回路A、B、C三相按順時針方向互差120°,這是正相序;如果A、B、C三相按逆時針方向互差120°,這是反相序。檢查TA電流時,要檢查三相電流是否為正相序。電壓互感器(TV)也有極性和相序的問題,分析和電流互感器(TA)一樣。通常TV以母線對地為一次的參照方向,二次的參照方向也應(yīng)和一次相一致。3低壓差動配帶的負(fù)荷測試內(nèi)容進(jìn)行帶負(fù)荷校驗極性的目的是要排除設(shè)計、安裝、整定過程中的疏漏(如線接錯、極性弄反等),一般需要以下測試數(shù)據(jù)。3.1電流平衡補(bǔ)償測試變壓器差動保護(hù)是靠各側(cè)TA二次電流和即差流工作的,所以,差流(或差壓)是差動保護(hù)帶負(fù)荷測試的重要內(nèi)容。電流平衡補(bǔ)償?shù)牟顒永^電器,用鉗形相位表或通過微機(jī)保護(hù)液晶顯示屏依次測出A相、B相、C相差流,并記錄;磁平衡補(bǔ)償?shù)牟顒永^電器,用交流電壓表依次測出A相、B相、C相差壓,并記錄。3.2側(cè)兩相電流幅值和相位用鉗形相位表在保護(hù)屏端子排依次測出變壓器各側(cè)A相、B相、C相電流的幅值和相位(相位以一相TV二次電壓做參考),并記錄。此處不推薦通過微機(jī)保護(hù)液晶顯示屏測量電流幅值和相位。3.3ta變比分析在實現(xiàn)綜合自動化的變電站中,變壓器各側(cè)的有功功率和無功功率是可以在后臺監(jiān)控系統(tǒng)中讀得的;在常規(guī)變電站中,可以從當(dāng)?shù)氐墓β时砘驈恼{(diào)度自動化系統(tǒng)中讀得。進(jìn)行TA變比、極性分析時,需要變壓器各側(cè)電流大小,有功、無功功率大小和流向等數(shù)據(jù)。變壓器的負(fù)荷潮流要足夠大,負(fù)荷電流越大,各種錯誤在差流中的體現(xiàn)就越明顯,就越容易判斷。然而,實際運行的變壓器其負(fù)荷電流受網(wǎng)絡(luò)限制不會很大,但至少應(yīng)滿足所用測試儀器精度要求,以及差流和負(fù)荷電流的可比性。4變壓器電壓和電流的對應(yīng)關(guān)系六角圖法具體是指在坐標(biāo)平面上,以某個電壓量為參照(通常是A相),分別繪出電流A,B,C三相的位置來檢查TA回路的相序和極性,電流量和參照電壓量之間角度以及有效值大小可通過鉗形相位表測得。當(dāng)A相電流的位置確定時,根據(jù)公式P=2UIcosφ,Q=3UIsinφ,就可確定P和Q數(shù)值的正負(fù)。由于電壓和電流為關(guān)聯(lián)參照方向,則當(dāng)有功功率或無功功率為正值時表示從母線流入變壓器;為負(fù)值時表示從變壓器流入母線。可以看出,電壓電流的參照方向(即極性)與P和Q數(shù)值的正負(fù)有相對應(yīng)的關(guān)系,如圖2所示。在用六角圖法檢查變壓器保護(hù)各TA二次繞組接線回路的正確性時,需要同時繪出變壓器各側(cè)二次繞組的三相電流量,除了分別檢查各側(cè)三相電流量是正相序外,還應(yīng)檢查各側(cè)同相電流量之間的角度及幅值。一般可從以下5個方面進(jìn)行分析。4.1次設(shè)備倒換相別若A、B、C三相電流量不按正相序排列,則有可能:(1)在端子箱的二次電流回路相別和一次電流相別不對應(yīng),比如端子箱內(nèi)定義為A相電流回路的電纜芯接在了C相TA上,這種情況在一次設(shè)備倒換相別時最容易發(fā)生。(2)從端子箱到保護(hù)屏的電纜芯接反,比如一根電纜芯在端子箱接A相電流回路,在保護(hù)屏上卻接B相電流輸入端子。4.2兩相相位偏差大的可能每側(cè)A相、B相、C相電流幅值基本相等,相位互差120°,若某兩相相位偏差大于10%,則有可能:(1)變壓器負(fù)荷功率因數(shù)波動較大,造成測量一相電流相位時功率因數(shù)大,而測另一相時功率因數(shù)小。(2)某一相電流存在寄生回路,造成該相電流相位偏移。4.3電流偏大、一相時負(fù)荷變壓器各側(cè)一次電流與二次電流的變比應(yīng)基本一致。如果偏差大于10%,則有可能:(1)變壓器負(fù)荷三相不對稱,一相電流偏大或一相電流偏小。(2)變壓器負(fù)荷三相對稱,但波動較大,造成測量一相電流幅值時負(fù)荷大,而測另一相時負(fù)荷小。(3)某一相TA變比接錯,比如該相TA二次繞組抽頭接錯或TA的一次線未按整定變比進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)。(4)某一相電流存在寄生回路,比如某一根電纜芯在剝電纜皮時絕緣損傷,對電纜屏蔽層形成漏電流,造成流入保護(hù)屏的電流減小。4.4兩側(cè)二次電流相位相位差為了消除因主變連接組別造成的不平衡電流通常采相位補(bǔ)償法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這里要將兩種接線分別對待,一種是將變壓器Y型側(cè)TA二次繞組接成△型,△型側(cè)TA二次繞組接成Y型,從而校正因Y-△聯(lián)接造成的相位差;另一種是變壓器各側(cè)TA二次繞組都接成Y型,在保護(hù)裝置中通過軟件進(jìn)行校正。對于前一種接線,其兩側(cè)二次電流相位應(yīng)相差180°(三圈變壓器,可分別運行兩側(cè),來檢查差動保護(hù)電流回路極性組合的正確性),而對于后一種接線,其兩側(cè)二次電流相位相差角度與變壓器接線方式有關(guān)。比如一臺變壓器為Y-Y-△-11接線,當(dāng)其高、低壓側(cè)運行時,其高壓側(cè)二次電流應(yīng)超前低壓側(cè)150°,而當(dāng)其高、中壓側(cè)運行時,其高壓側(cè)二次電流和中壓側(cè)電流仍相差180°。若兩側(cè)同名相電流相位差不滿足上述要求(偏差大于10°),則有可能:(1)將TA二次繞組組合成△型時,極性弄錯或相別弄錯,比如Y-Y-△-11變壓器在組合Y型側(cè)TA二次繞組時,組合后的A相電流應(yīng)在A相TA極性端和B相TA非極性端(或A相TA非極性端和B相TA極性端)的連接點上引出,而不能在A相TA極性端和C相TA非極性端(或A相TA非極性端和C相TA極性端)的連接點上引出。(2)一側(cè)TA二次繞組極性接反。在安裝TA時,由于某種原因其一次極性未能按圖紙擺放時,二次極性要做相應(yīng)顛倒,如果二次極性未顛倒,就會發(fā)生這種情況。4.5次電流+勵磁電流對勵磁電流和改變分接頭引起的差流,變壓器差動保護(hù)一般不進(jìn)行補(bǔ)償,而采用帶動作門檻和制動特性來克服,所以,測得的差流(或差壓)不會等于零。衡量差流(或差壓)的合格與否,不妨用變壓器勵磁電流產(chǎn)生的差流值為標(biāo)準(zhǔn)。比如一臺變壓器的勵磁電流(空載電流)為1.2%,基本側(cè)額定二次電流為5A,則由勵磁電流產(chǎn)生的差流等于1.2%×5=0.06A,0.06A便是衡量差流合格的標(biāo)準(zhǔn)。對于差壓,引用《新編保護(hù)繼電器校驗》中的規(guī)定:差壓不能大于150mV。如果變壓器差流不大于勵磁電流產(chǎn)生的差流值(或者差壓不大于150mV),則該臺變壓器整定值正確;如果因變壓器實際分接頭位置和計算分接頭位置不一致造成差流(或差壓)過大,一般有以下證實方法:根據(jù)實際分接頭位置對應(yīng)的額定電壓或運行變壓器各側(cè)母線電壓,重新計算變壓器各側(cè)額定二次電流,再由額定二次電流計算各側(cè)平衡系數(shù)或平衡線圈匝數(shù),再將計算出的各側(cè)平衡系數(shù)或平衡線圈匝數(shù)擺放在差動保護(hù)上,再次測量差流(或差壓),如果差流(或差壓)滿足要求,則說明差流(或差壓)偏大是由變壓器實際分接頭位置和計算分接頭位置不一致引起,變壓器整定值仍正確,如果差流(或差壓)不滿足要求,則整定值還存在其它問題。5差動保護(hù)誤動作差動保護(hù)是發(fā)