变压器差动保护CT二次接线.docx

变压器差动保护CT二次接线杨振国提要：分析变压器差动保护CT二次接线越级跳闸得原因，指出现场接线常出现得错误，介绍如何分析电路及正确接线得方法。关键词：变压器差动保护CT二次接线新安装得变压器投入运行后，往往在低压侧主母线出现短路时，或输电线路故障时引起变压器差动保护动作得越级跳间事故。究其原因，大多就就是差动保护CT二次回路接线错误。变压器得纵联差动保护就就是按比较其各侧电流得大小和相位而构成得一种保护。正常运行及外部短路时，流入差动继电器得电流应等于零。但实际上由于变压器得励磁漏流，接线方式和电流互感器得误差等因素得影响，继电器中有不平衡电流流过；而在保护范围内短路时，差动回路电流应为各侧电流得算术和,从而使差动保护动作，切除故障。根据差动保护得特点，为了达到上述要求，在设计和保护定值计算中对差动得回路中产生不平衡电流得五个因素进行补偿。其中之一便就就是对其接线组别得补偿。若变压器得接线组别为Yd-11（以35/1OKV双绕组变压器为例）。这样，变压器高低压侧电流之间就存在着30。得相位差，若不采取补偿措施,将会在差动回路中产生不平衡电流。为此，我们通常采用将变压器高压侧CT二次绕组接成型，将低压侧CT二次绕组接成Y型来进行相应补偿。这样，在现场接线中,便存在CT二次绕组型本身如何接线及与Y型接线相对应得极性问题。这个问题稍不注意便会出现接线错误。怎样做到正确接线呢？先来分析一下几种可能得接线方式:A图1就就是工程上常用得一种接八方式。图中iA. ie, ic分别为变压器高压CT二次绕组三相电流,a、ib、ib分别为变压器低压侧CT二次绕组三相电流。I v下面对图1进行相量分析。现假定变压均从其两侧CT得极性端子Ll流7iic(izc)(d)(c)图2在正常运行情况下，先画出iA、is、ic相量与如图2(a)o根据图1可得：i=ia-iBib=iB-icizc=ic-i作出ia.iJc相量如图2(b)。从图2(a)、图2(b)可看出i丁匕、八分别比iA.is.ic超前3。°。又当变压器组别为Y/d11时，变压器低压侧电流相位将超前高压侧电流相位30°。这样可作出ia.i*L相量如图2(c)。从图1中可知ia=i"Hi；、ic=il故图2(C)同样也适用于iza.izb.i1。比较图2(b)与图2(c)可知，i与ia,3与izb,几与匕均为同相。显然不能满足她们应该反相得要求。如果变压器高压侧CT得一次电流从Ll流入，L2流出，而低压侧CT一次电流从L2流入Ll流出。那么图1中i<<)、ib(i：)、ic(i1)将与图2(c)中得相应相量反相，如图2(d)°此时i1与i，、i'b与ib、与i'c分别反相，这样便满足了差动保护得要求。当变压器高压侧CT一次电流从1_2流入,L1流出，而低压侧CT一次电流从L1流入L2流出时,依上述分析,也可得出同样得结论。由此可分析出图1在上述条件下，当变压器内、外部短路时，均满足差动保护要求。在实际工程中，变压器高压侧CT一次电流基本为L1流入L2流出，而妇食器>>低压侧总屏隔板上所装CT上端为L1,下端为L2。这样，变压器低压侧电流通道为：主变低压侧母线桥CT下端L2CT上端Ll开关主母线。即低压侧CT一次电流为L2流入,L1流出，与前面分析得条件相同。因此，采用图1得接线方式能适应此种情况。若变压器差动保护采用低压侧总屏内或母线桥上得其她CT,且一次电流又从该CT得Ll流入，L2流出，高压侧CT得一次电流均为Ll流入L2流出，则可采用如下两个方法，使CT二次接线满足要求，实际上就就就是在图1得基础上，将任一组CT二次绕组电流反相。方法一：将变压器高压侧CT二次接线保持不变，而将低压CT得二次绕组ab/连接成中心点，再分别从KY'Z，处引低压差动臂，即将图1中与Kb'与Y'(/与Z，互换。这样也相当于将图1中得il、Jb、il分另U反相180°,使之与图2(d)相同，以满足要求。方法二：保持变压器低压侧CT二次接线不变，将变压器高压侧CT二次接线<在图1基础上使a与X、b与Y、C与Z互换，也就就签金等iA、is、iC得方向在图1基础上反相，并从X、Y、Z处分别引出高压侧三个差动臂。如图3所示:icizaXzooa图3(a)(b)"i,izb电Yzoobi9(iz.)器/歌II1、1/Z4ib(i；)ZOOCic(i；)(c)在正常运行时，作出iA、iB、iC相量如图4(a)。从图3得：izA=iB-A./.IB=CBic=ia-ic作出itiTi1相量如图4(b)。从图4(a)、图4(b)可以看出：口比iA、3比iB、八比ic分别滞后150°。根据变压器Y/d11接线组别得特点，作出i口)、ib(b)、ic(Q相量如图4(c)o比较图4(b)与图4(c)可知：i与i。、il与八、il与L恰好反相，满足要求。因此可分析出在此中接线下，变压器内、外部短路时均可满足要求。依照以上分析，同样可得出：当变压器高低压侧CT一次电流各从L2流入,L1流出时图3接线满足要求。因此，我们可得出下述结论：当变压器高低压侧CT一次电流流向相对其各自极性端子L1、L2为相同时(即两侧各从Ll流入L2流出)，则可采用困3接线方式或上述所说方法一。当变压器高低压侧CT一次电流流向相对其各自极性端子L1、L2为相反时(即一侧电流为Ll流入L2流出，而另侧电流为L2流入Ll流出)，则可采用图1得接线方法。下面再分析一下一种常见得错误接线如图5。高压侧CT二次接线绕组/IAa连Z、b连X、C连Y,并且高压侧三个差动臂分ib差别从a、bC处引出。在正常运行情况下，动假定变压器高、低侧CT一次电流各从L1流入，iza继1.2流出，作出iA、iB.ic相量如图6(a)o根据图5可得:ic=iciB作出i二、i,B、ic相量如图6(b)。从图6(a)、图6(b)可看出：i1比iA、Q比is、i。比ic分别滞后30°。根据变压器Y/dT1接线组别特点,作出匕亿)、Jb(ib)、"(I相量如图6(c)o比较图6(b)、图6(c)可知：i-与i'；、iB与i八it与il分别相差60°。故不管哪侧CT二次绕组倒相或极性接线变化均不能满足要求。外部故障时,知路电流流向与正常负载电流流向一致。因此，图6得相量关系也适合此种短路故障。这时差动回路将流过很大得不平衡电流,使差动保护误动作。因此，根据正常运行及外部故障分析可知：图5就就是种错误得接线，这在现场接线中最常见。下面又分析一下接线不慎，造成得错误接线如图7o此种接线特点，变压器高压侧CT二次绕组a连b、Y连Z、/IAC连X并且高压侧三个差动臂分别从a、b、C处引出。i；差在正常运行情况下民定变压器高、低压侧CT一次电流各ic动从LI流入、L2流出，作出ia、ib>ic相量如图8(a)oiza继iAiOa7v7vi；(ic)(c)图8根据图7可得：i'a=ia+iBi/b二-ib-icfIc=c-A作出i一、八、Jc相量如图8(b)o从图8(a)图8(b)可看出：匕比iA滞后60°。几比一滞后240°(即一比J超前120°),几比ic滞后30°。根据变压器Yd-11接线组别特点,作出iz(i)>八i(iC)相量如图8(c)。比较图8(b)、图8(C)可知：L与匕相差90°,i。与八相差90o,it与,C相差0°。故不管哪侧CT二次绕组倒相或极性接线变化均不能满足要求。外部故障时,短路电流流向与正常负荷电流流向一致。因此，图8得相量关系也适合此种短路故障。这时差动回路将流过很大得不平衡电流，使差动保护误动作。因此，根据正常运行及外部故障分析可知，图7也就就是一种常见得错误接线，这在施工现场接线中也最为常见及普遍。综观上述分析可知：在现场进行差动保护CT二次接线时，必须按图9得正确接线方式进行接线。首先核对变压器高、低压侧CT一次电流流向相对其各自极性端子1_1、L2就就是否相同，再核对设计图纸决定采用哪种接线方式(因设计图纸所考虑得一次电流流向与其极性得关系，往往与现场不符合）。若设计图纸与现场实际不符，则根据上述所分析原则确定接线方式，并修改设计图。接线完毕后，再仔细进行复查。并记住不能接成图5、图7得方式，也就就就是说：若将变压器高压侧A相CT得二次绕组a端与C相CT得二次绕组Z端相连而成型接线，则不能从a、b、C三端引出高压侧CT二次绕组差动臂。对图1、图3得接线方式及适用范围也可用下面简短得话来概括：若变压器两侧CT一次电流流向相反时（相对本身其极性端子L1、L2）,则变压器高压侧CT二次绕组A相得头a端连B相得尾Y端成型，并从a、b、C端引差动臂，低压侧CT接线按常规不变。若变压器两侧电流流向相同时（相对本身其极性端子LkL2）,则采用高压侧CT二次绕组A相得头a端连C相得尾Z端成型，并从X、Y、Z端引差动臂，低压侧CT二次接线按常规不变。lI"为了保证变压器纵联差动保A1Bd护得正确动作，在其投入退彳必须进行系统调整。测量每相中得二次电流并检查其相位以及各相电流之间得相在有条件得情况下，要做系统大电流得次流及1DL其要用上述所分析得理论及方法检CT次绕组接线得正确性并用上述任一种正确接法进行改相，在正常运行或穿越性短路时，差动继电器内仅流过末被补偿得不平衡电流。在保护区内故障时，通过差动回路内得故障电流。使继电器动作于断路器，切断被保护得设备。三角形接法得作用主变为什么低压侧要采用三角接法高压侧采用Y型接法？解释1主变低压侧接成三角形就就是为了消除三次谐波。防止大量谐波向系统榆送引起电网电压波形畸变。三次谐波得一个重要特点就就就是同相位她在三角形侧可以形成环流从而有效得削弱谐波向系统输送保证供电质量。还有零序电流也可以在三角形接线形成环流因为主变高压侧采用中性点直接接地防止低压侧发生故障时零序电流窜入高压侧使上级电网零序保护误动作。主变高压侧接星型就就是为了降低线路得损耗和减小线路得电流及减少有色金属和提高中性点接地等。低压侧接三角型就就是因三角型有三次谐波衰减作用。解释2在变压器中都希望原、副边有一侧接成三角形这就就是为了有一侧可以为三次谐波电流提供回路从而可以保证感应电势为正弦波避免产生畸变。而三角形联结得绕组在原边或在副边所起得作用就就是一样得。但就就是为了节省绝缘材料实际上总就就是高压侧采用星形接