浅谈三线圈干式变压器差动保护的正确接线方法

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文章来源:北京创联汇通电气       发布时间: 2021-03-16 05:15:00
导读:差动保护是干式变压器的主要保护,其接线正确与否,将对安全运行产生很大影响。随着农业电力消费的不断发展,目前大部分县已相继建成110千伏及以上电压的变电站,随之出现了大

差动保护是干式变压器的主要保护,其接线正确与否,将对安全运行产生很大影响。随着农业电力消费的不断发展,目前大部分县已相继建成110千伏及以上电压的变电站,随之出现了大容量三线圈干式变压器。然而,一些县级供电单位的继电保护人员无法掌握新出现的三线圈干式变压器差动保护的接线方法,往往导致接线错误和保护误动。本文旨在探讨三线圈干式变压器差动保护的接线方法,以供参考。

一般来说,差动保护的错误接线主要表现为电流互感器回路的错误接线,所以下面的讨论就集中在这个问题上。众所周知,差动保护的电流互感器回路接线时,很重要的一点是确定电流互感器二次侧的极性。但是,次级侧的极性与初级侧的极性相对应,因此在确定次级侧的极性之前,需要假设初级侧的极性。如何假设一次侧极性各地不同?能否正确假设一次侧的极性,会对电流互感器电路的接线方式产生一定的影响。

在确定电流互感器的极性时,通常的做法是将三侧的主电源侧都取为正。比如高压侧视图中干式变压器的母线侧为主电源侧,母线侧取正值,而中低压侧则以干式变压器为主电源侧,然后根据上述假设确定相应二次侧的极性。这样,差动保护电流互感器的电路应连接如下(本文讨论的三线圈干式变压器的连接组为普通的Y/Y/-12-11连接):

图1为主电源侧三侧均为正时差动保护电流互感器的四路接线示意图。图中箭头所指的方向是电流的正方向。电流互感器一次侧电流指示的方向是干式变压器正常运行时负载电流的方向。另外,图中标有" "的是电流互感器一次侧的正极端子,标有" * "的是电流互感器二次侧的正极端子。为了便于讨论,将分别介绍以下三个方面:

1.从图1可以看出,高压侧差动保护的电流互感器回路连接顺序为a b-b c-c a-,都是正极性出线。为了方便记忆,我们说电流互感器二次侧的上述接线方式相当于干式变压器高压线圈接线对应的Y/-11接线组。

举个例子,我们以高压侧一次A相电流的反方值为参考向量,根据图1所示的电流流向,

可以画出高压差动保护电路的电流矢量图,如图2所示。

I 'a1,I 'b1和I 'c1是电流互感器的回路相电流

Ia1,Ib1,IC1是电流互感器电路的电流。详情请访问:输配电设备网

2.如图1所示,中压侧差动保护用电流互感器回路接线显示其接线顺序为a- b- b- c- a,为负极出线。以上电流互感器二次侧的接线方式对应干式变压器高压线圈的接线,相当于Y/-5接线。

同样,如果我们取一个高压侧一次电流的反向值-IA1作为参考矢量(下面也是如此),按照图1所示的电流流向,可以画出中压侧差动保护电路的电流矢量图,如图3所示。比较图3和图2,可以看出次级侧电流(即,差分电路电流 #p#分页标题#e#

常见的错误接线大多发生在中压侧,错误接线的主要原因是为了获得反向电流(对应于高压侧),误认为在中压侧连接电流互感器时,只需改变高压侧到负极出线的连接方式,就出现了如图4所示的错误接线情况。根据上图分析,中压侧电流互感器二次侧的接线方式相当于Y/-11接线,而不是Y/-5接线,对应干式变压器高压线圈的接线。

从图4(如图5所示)所示接线的矢量分析也可以看出,中压侧电流互感器电路的二次线电流与高压侧电流互感器电路的二次线电流之间的夹角为60O,因此上述接线是错误的。

3.从图1中还可以看出,低压侧差动保护电流互感器的四路接线方式是与负极出线星形接线,因此相当于干式变压器高压线圈接线对应的Y/Y- 6接线。图6显示了上述连接的电流矢量图。可以看出,差动保护电路的低压侧电流和高压侧电流在正常运行时也是相反的。来源:http://tede.cn

I’a3、I’B3和I’C3是低压侧电流互感器的回路相电流

Ia3、Ib3、Ic3指低压侧电流互感器电路的电流。

以上介绍了一种差动保护电流互感器电路接线的施工方法,只要按照上述原则进行接线,也能保证差动保护电流回路的正确接线。另一方面,要指出的是,由于电流互感器一次侧极性的假设,采用了主电源侧为正侧的施工方法,使得中压侧和低压侧差动保护电流互感器电路的接线都是非常常见的正常接线方式,施工人员很难记忆和掌握,容易出现错误。

另一个将在下面介绍

种习惯做法,也就是我们所要推荐的一种施工方法。这种施工方法的特点是,在确定电流互感器一次侧极性时,不是以主电源侧为正而是三侧均政母线侧为正。这样一来,便可使差动保护的电流回路接线变得简单和易于掌握了。

当三侧均取母线侧为正时干式变压器差动保护电流互感器回路的接线原理图如图7所示。应该指出的是,假设电流互感器一次侧的极性,仅仅是为了能确定对应的二次侧的极性,而和如何假定一次侧电流的流向是无关的。所以我们在图7中所表示的一次电流的流向,仍为正常运行情况下的负荷电流的正方向。

  为便于讨论,下面也分高、中、低三侧分别进行介绍。 1、高压侧电流互感器一次侧取母线侧为正,这和前面“1”条中所述的取电源侧(即路为母线侧)为正的情况是完全一样的,故就差动保护电流互感器的连接顺序和差动保护回电流向量图(见图2)来说,两者也是完全相同的;这里不再赘述了。

2、见图7中压侧差动保护电流互感器回路的接线可知,当电流互感器一次机时极性取母线侧为正后,其连接顺序是。a+→b→b+→c→c+→a-.,并为正极性出线。显然,这是一种常见的接线方式.其和高压侧差动保护电流互感器回路的接线顺序完全相同,它对应于干式变压器高压线圈的接线来说,也相当于Y/△一11接线。但是让我们来比较一下图7和图1所示中压侧差动保护电流互感器回路接线原理图,可发现两者的实际接线情况是完全一样的,所不同的只是电流互感的标定极性不同。同时再比较一下两者的电流分布情况还可知,由于我们在假定电流正方向时采用的是同一个原则,所以,以上两种情况的电流的实际流向也是完全相同,因此它们的差动回路电流向量分析的结。“ #p#分页标题#e#

果也是完全一致的(见图3”),故这里不再重复叙述了。

3、低压侧电流互感器的一次侧极性也同样供母线侧为正后,则从图7所示的接线原理图低压侧部份可知,其为正极性出线的星形连接,它对应于干式变压器高压线圈的接线来说,相当于Y-Y/12接线,可见,也是一种常见的接线方式。‘把图7和图1作一比较,同样也可以发现低压侧的实际接线情况也是完全一样的,其电流互感器回路电流的实际流向也是相同的(电流向量分析结果同图6)。

通过以上分析可知,前面所介绍的两种不同的施工做法,其较后结果是完全一样的。向量分析方法也是相同的。所不同的只是由于标定极性的做法不同,。使得端子的极性名称发生了变化,从而出现了不同名称的接线方式。这样一来,显然后一种施工方法要比前一种为佳。因为后一种施工方法使得所出现的电流互感器回路的接线方式的名称,变得是常见的和易于被记忆掌握的接线方式了,因此也就不容易发生差错。所以我们要推荐后一种施工方法。这一种施工方法和前一种施工方法相比较,其具有以下特点: 信息请登陆:输配电设备网

1、干式变压器三侧差动保护电流互感器回路的接线,均系正常的连接顺序,其对应一次线圈的接线来说,均为常见的典型接线组别。 信息来自:输配电设备网

2、干式变压器高、中压倒电流互感器回路的接线方式相同。

3、均为正极性出线。  

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