对差动回路正确性的研究.docVIP

对差动回路正确摘　要：差动保护电流回路接线正确可简要介绍相量分析法和带负荷检验相辅相成，在设备安装调试阶段用相量分析法作判断，在安装调试结束后用带负荷检验法进行核验。　　关键词：变压器；差动保护；二次接线　　我们知道，差动保护作为变压器的主保护，对于保护区内发生故障的保护灵敏度非常高。但是，长期以来，由于电流互感器二次接线不正确，造成了差动保护正确动作率偏低。因此，确保电流互感器二次接线正确性就成了提高差动保护正确动作率的一个亟待解决的问题。那么，怎样判断差动保护电流互感器二次接线是否正确呢？ 1　相量分析法　　以Y0／－11型变压器为例（如图1）。它的极性端为U，V，W和u，v，w（以符号“·”表示），并假设我们已测得电流互感器一、二次极性（以符号“·”表示）。我们知道，判断差动保护二次接线是否正确的一个重要依据是：保护区内故障时差动保护动作，保护区外故障时差动保护不误动。下面，我们对图1所示的差动保护在区内、区外故障时的动作行为进行分析。 ? ?1．1　区外短路故障　　以u，v两相短路故障为例（如图2）。假设流过短路点的短路电流为id，在节点v有两个回路v→u和v→w→u，各经一个绕组阻抗和两个绕组阻抗。显然，流经v相绕组的电流为2 id／3，流经u相和W相绕组的电流为id/3。根据减极性标注原则，我们将一次电流相量和电流互感器二次电流相量标注在图2。可以看到，流经差动继电器KD1，KD2，KD3的变压器两侧的电流互感器二次电流大小相等、方向相反，也就是说，电流相量和为零。因此，差动继电器不会误动作。容易得知，在保护区外发生其它类型的短路故障时，流过差动继电器KD1，KD2，KD3的电流相量和也是零。所以，在保护区外发生短路故障时，差动保护不会误动作。 ? ? 1．2　区内短路故障　　以u，v两相短路故障为例（如图3），分析方法同上。我们看到，流过差动继电器KD1和KD2的电流分别为id，流过KD3的电流相量和为零。因此，在保护整定正确时，差动继电器KD1，KD2将正确动作。 ? ??所以，图1所示的差动保护二次接线是正确的。 1．3　说明　　实际上，在判断变压器差动保护电流互感器二次接线是否正确时，并不需要对区内、区外各种类型故障都进行分析，而只需对区外两相短路故障进行分析，就可以判断其接线正确与否了。另外，在进行上述各项分析时，并没有考虑变压器和两侧电流互感器的实际变比（各一、二次侧绕组匝数之比视为11），而只注意各电流的相位关系，这样分析起来就非常简单明了，而且分析结果也完全能判断差动保护电流互感器二次接线正确与否。　　在实际工作中，为了判断变压器差动保护电流互感器二次接线是否正确，不但要对其进行理论分析，还应在负荷状态下进行带负荷检验。 2　带负荷检验法　　当一套差动保护新投入运行时，要对其进行带负荷检验。一般情况下，都是进行六角图测试。实际上，当电压回路接线正确时，我们有一个更加简单明了的检验方法。具体来说，就是在负荷状态下，以某一电压相量为参考相量，分别对接在差动保护上的变压器两侧电流互感器二次电流回路进行测量，记下各电流的大小和相位，只要流进同一差动继电器的变压器两侧的电流互感器二次电流方向相反，它们在差动继电器上产生的电流链（安匝）大小相等，就能证明差动保护的二次接线是正确的，否则其接线就是错误的。2．1　计算实例的参数及接线图　　以热电厂号主变压器为例，该变压器的铭牌参数为：　　型号为SF9－40000／110（H）；额定电压高压（121±2×2．5％）kV，低压6．3 kV；接法为Y0／－11。　　差动保护选用DCD－5型，其整定值110 k V侧各绕组匝数为： 　平衡绕组，NPI＝3；制动绕组，Nz＝4；工作绕组，Nc＝10。　　差动保护电流互感器二次接线如图4。? 表1各回路测量值 位置 电流回路 相位角/(度) 电流强度幅值/A 110kV侧 U491 196 1.1 V491 316 1.1 W491 78 1.1 10kV侧 U411 18 1.4 V411 137 1.4 W411 258 1.4 N411 0 0 ?2．2　带负荷检验　　以110 kV侧母线电压互感器二次电压UUV为参考相量，分别对接在差动保护上的电流回路进行测量，所得数据如表1。?根据数据，作向量图如图5。? 　　由图5可以看出IU491与IU411，IV491与IV411，IW491与IW411方向基本相反，大小（幅值）基本相等，ΔIU、ΔIV、ΔIW皆在规程的允许范围内。　　U491与U411，V491与V411，W491与W411的相位基本相差180°，而U491在差动继电器KD1上产生的电流链（安匝）为：　　Θ1＝I