差動保護是變壓器的主保護,其接線正確與否,將對安全運行造成較大的影響。隨著農(nóng)業(yè)用電的不斷發(fā)展。目前大多數(shù)的縣先后新建了110千伏或更高的電壓等級變電所,隨之而來的是較大容量的三線圈變壓器的出現(xiàn),但由于一些縣供電單位的繼電保護人員,不能熟練掌握新出現(xiàn)的三線圈變壓器差動保護的接線方法,以致經(jīng)常發(fā)生錯誤接線,導(dǎo)致保護誤動。本文旨在對三線圈變壓器差動保護的接線方法進行討論,以供參考。
一般的說,差動保護的錯接線,主要表現(xiàn)為電流互感器回路的接線錯誤,故下面就著重討論這個問題,我們知道,在進行差動保護電流互感器回路接線時,一個重要的一切就是確定電流互感器二次側(cè)的極性。但二次側(cè)極性是對應(yīng)一次側(cè)極性而言的,因此要確定二次側(cè)極性就必須先假定一次側(cè)極性。如何假定一次側(cè)極性,各地有不同的習(xí)慣做法。而能否恰到好處地假定一次側(cè)極性,將對電流互感器回路的接線方法帶來一定的影響。
一種習(xí)慣做法是,在確定電流互感器極性時,三側(cè)均取主電源側(cè)為正。如變壓器高壓側(cè)視母線側(cè)為主電源側(cè),取母線側(cè)為正,而中、低壓側(cè)則以變壓器測為主電源側(cè),均取變壓器測為正,然后再根據(jù)以上的假定,來確定對應(yīng)的二次側(cè)極性。這樣一來,差動保護電流互感器回路就應(yīng)按以下方式連接(本文討論的三線圈變壓器的接線組別均為常見的Y/Y/△一12一11接線):
圖1畫出了當三側(cè)均取主電源側(cè)為正時的差動保護電流互感器四路接線原理圖。圖中箭頭所示的方向,為電流的正方向。,電流互感器一次側(cè)電流所表示的方向,即為正常運行情況下變壓器負荷電流的方向。另外,圖中注有“☆”者為電流互感器一次側(cè)的正極性端,注有“*”者為電流互感器二次側(cè)的正極性端。為便于討論,下面將分高、中、低三側(cè)分別進行介紹:
1、從圖1可知,高壓側(cè)差動保護電流互感器回路的連接順序是a+→b-→b+→c-→c+→a-,并為正極性出線。為便于記憶,我們說以上電流互感器二次側(cè)連接方式,對應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說,相當于Y/△一11接線組別。
如我們?nèi)「邏簜?cè)一次 A相電流的反向值-IAl為基準向量,并根據(jù)圖 1所示的電流流向,
即可畫出如圖2所示的高壓側(cè)差動保護回路電流向量圖。
其中:I`a1、I`b1、I`C1為電流互感器回路相電流
Ia1、Ib1、IC1為電流互歐器回路線電流。
2、見圖1中壓側(cè)差動保護電流互感器回路的接線可知,其連接順序是a-→b+→b-→c+→c-→a+,并為負極性出線。以上電流互感器二次側(cè)連接方式對應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說,相當于Y/△一5接線。
同樣如果我們?nèi)「邏簜?cè)一次A根電流的反向值-IA1為基準向量(以下均同),并根據(jù)圖1所示的電流流向,即可畫出如圖3所示的中壓側(cè)差動保護回路電流向量圖。比較圖3和圖2可知,此時中壓側(cè)電流互感器回路二次側(cè)線電流(即差動回路電流,以下同。)和高壓側(cè)電流互感器四路二次側(cè)線電流,兩者正好是反向的。這對我們假設(shè)一次電流為正常運行情況下的負荷電流的情況來說,出現(xiàn)差動回路電流相抵消的結(jié)果,說明以上差動保護電流互感器四路的接線是完全正確的。
其中。I`a2、I`b2、I`c2為中壓側(cè)電流互感器回路相電流;
Ia2、Ib2、Ic2為中壓側(cè)電流互感器回路線電流。
常見的錯誤接線多發(fā)生在中壓側(cè),造成接線錯誤的主要原因是,為了取得一個反向電流(對應(yīng)高壓側(cè)而言),誤認為在進行中壓側(cè)電流互感器接線時,只要采用將高壓側(cè)的接線方式改為負極性出線即可,于是就出現(xiàn)了如圖4所示的錯誤接線情況。通過對上圖分的析可知,此時中壓側(cè)電流互感器二次側(cè)連接方式,對應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說,相當于Y/△-11接線而不是Y/△一 5接線。
通過對圖4接線的向量分析也可看出(如圖5所示),此時在正常運行情況下,中壓側(cè)電流互感器回路二次測線電流和高壓側(cè)電流互感器回路二次測線電流,兩者夾角為60O,故以上接線是錯誤的。
3、從圖1還可見,低壓側(cè)差動保護電流互感器四路的連接方式為負極性出線的星形接線,故對應(yīng)于變壓器高壓線圈的接線來說,相當于Y/Y- 6接線。圖6畫出了以上接線的電流向量圖,可見,其在正常運行情況下,差動保護回路低壓側(cè)電流和高壓側(cè)電流也是反向的。
其中:I`a3、I`b3、I`c3為低壓側(cè)電流互感器回路相電流
Ia3、Ib3、Ic3為低壓側(cè)電流互感器回路線電流。
上面介紹了差動保護電流互感器回路接線的一種施工方法,因此只要我們按以上所述的原則進行接線,就可也保證差動保護電流回路的接線正確。但另一方面我們應(yīng)該指出的是,由于在假定電流互感器一次側(cè)極性時,采用了以主電源側(cè)為正的施工方法,使得中壓和低壓側(cè)差動保護電流互感器回路的接線均系非常見的正常連接方式,因此施工人員不易記憶掌握,容易發(fā)生差錯。
下面將介紹另一種習(xí)慣做法,也就是我們所要推薦的一種施工方法。這種施工方法的特點是,在確定電流互感器一次側(cè)極性時,不是以主電源側(cè)為正而是三側(cè)均政母線側(cè)為正。這樣一來,便可使差動保護的電流回路接線變得簡單和易于掌握了。
當三側(cè)均取母線側(cè)為正時變壓器差動保護電流互感器回路的接線原理圖如圖7所示。應(yīng)該指出的是