TA在干式变压器微机差动保护装置中的应用

摘要：介绍了干式变压器微机差动保护中TA二次回路相位校正、不平衡电流、极性、现场接线、TA饱和判据原理和现场TA断线试验的技术知识，具有实用价值。关键词：电流互感器；微机差动保护；相位校正；不平衡电流引入干式变压器差动保护与线路差动保护相同。元件两侧的电流互感器TA采用差动连接。正常和外部故障时，流入继电器的电流接近于零，继电器不工作。内部故障时，流入继电器的电流是短路电流，继电器动作。它的物理原理都是基于基尔霍夫电流定律。对于干式变压器的差动保护，这个规律并不完全满足，因为干式变压器并不是一个理想的电路元件，在其触头的端子处不仅有电气连接，还有磁连接和各种内部损耗。因此，干式变压器的差动保护原理更加复杂。1电流互感器TA二次回路的相位校正，因为电力系统干式变压器常采用Y/-11接线方式，干式变压器两侧电流相差30。此时，如果干式变压器两侧的TA仍采用通常的接线方式，TA二次电流会因相位不同而产生流入保护装置的不平衡电流。如果不平衡电流过大，内部故障时会降低保护的灵敏度，需要进行相位校正。常见的校正方法有两种：a .常规方法：干式变压器Y形侧ta接成三角形，干式变压器三角形TA接成Y形，适合常规保护。b微机保护方式：干式变压器每侧TA二次侧接成y形，由保护装置内部软件进行调相。如干式变压器Y侧TA接成Y形后，通过软件获得二次侧三相电流的采样值Ia、Ib、Ic，用于微分计算，实现Y/转换。2电流互感器饱和判据原理电流互感器在大电流、大系统时间常数的情况下会引起饱和，对保护装置产生不利影响，特别是干式变压器的差动保护，应采用相应的识别方法进行区分，避免误动作。对于干式变压器保护区内发生的故障，很难区分故障引起的TA饱和。因为差动电流和制动电流的测量值的失真是相同的。此时，比率差动电流保护的动作特性仍然有效，故障特性满足比率差动电流保护的动作阈值。对于发生在被保护干式变压器区域外的故障，由穿越短路电流引起的TA饱和会产生较大的误差电流，当各侧TA饱和不同时，这种情况更加严重。如果由此产生的幅值引起的工作点落在比率差动电流保护的动作特性区域内，如果不采取措施，保护将发生故障。鉴于上述情况，装置中应设置TA饱和判据，以区分干式变压器的内部和外部故障，其工作特性如图1所示。受保护干式变压器外部发生的故障引起的TA饱和，可以通过高初始制动电流来检测，这将暂时将工作点移动到附加稳定特性区域。相反，当干式变压器在该区域发生故障时，由于制动电流几乎不可能大于差动电流，其工作点会立即进入动作区域。因此，可以通过使用由测量值引起的工作点是否在故障的前半个周期中的附加稳定性特征区域中来做出决定。一旦检测到外部TA饱和，设备自动锁定比率差动电流保护，该保护将在设置时间(TCT)内有效锁定，直到设置时间结束。工作点在两个连续的作用区域内稳定工作 #p#分页标题#e#

3.励磁电流互感器的TA测试方法。电流互感器断线判据：TA断线是在一侧相电流降为零，另一侧不变时判断的。在下列情况下，不进行TA断线判断：a .如果起动前一侧较大电流小于0.1IcTe，则不判断TA断线；b .当任一侧的相流量在启动后增加时，该侧的ta不被判定为断开；c .启动后相电流大于1.2IcTe时，不要判断ta断线(IcTe为二次侧TA额定电流)。由于差动保护的特殊性，差动电流的形成与各侧电流有关，由于相位校正，TA断线试验变得更加复杂。针对磁场阈值，可以利用干式变压器差动保护中的相位校正功能来实现这个功能：a .修改配置，投入TA断线判据，修改定值，设置干式变压器的接线类型。例如，高电压侧和低电压侧的所有角落，并设置差分固定值Icd=2A。B .高压侧测试：测试仪的三相电流加到装置高压侧的A、B、C相。低压侧无电流输入，由于高压侧旋转角度，测试仪输出设置如下：IA=5A=0，IB=5A=0，IC=5A=0，ICDA=IHA。c .低压侧的测试方法与高压侧相同。4电流互感器TA的极性一、二次绕组中符号相同的两个端子称为同名或同极性端子。当电流同时注入电流端子时，铁芯中产生的磁通量相互增强。因此，同名端子代表在某一时刻能达到较高或较低电位的两个端子，用“*”或“.”表示L1和L2常用于表示初级绕组较长的两个端子，K1和K2用于表示次级绕组的肉端子。根据我的规定，同名端子按照极性减小的原则进行标注，即一次电流K1从L1流入，从L2流出，二次电流I2从K2流入，从K1流出。即一次绕组和二次绕组中电流的正方向相反，铁芯中感应的磁通量要减小(方向相反)。按照极性还原法原理标注同名端子的好处是，电流互感器的外部特性与原系统相同，看似直接从外观上通过。现场常用DC法测定钽的极性，简单易行。做吧

式变压器差动保护与TA极性有关，即与二次电流的流向有关，因此干式变压器差动保护TA极性必须准确，而一般规定干式变压器三侧或两侧的TA是以各侧的母线为正，当干式变压器正常运行或外部故障时，流过干式变压器差动保护装置的电流很小，保护装置不应动作，而当干式变压器内部故障时，流过干式变压器差动保护装置的电流很大，保护装置应可靠动作。另外在检查TA极性时，一定要注意TA的接线方式，以免发生极性错误。5 电流互感器二次线现场接线要求根据电力《反事故措施要点》的规定：“用于集成电路型、微机型保护的电流、电压和信号输入线，应采用屏蔽电缆，屏蔽层在开关场和主控室同时接地”。因此干式变压器微机保护装置的二次电缆也应按此要求接线，以防外界电磁场对系统的干扰。另外还需做到以下几点：a.电流输入线中各相电流线及中性线应分别置于同一电缆内；b.交流回路不得与直流回睡共用一根电缆；c.电流互感器的二次回路就有1个接地点，并在配电装置附近经端子排可靠接地；对于有几组电流互感器联接在一起的保护装置，则应在保护屏上经端子排接地。如果有多点接地将会造成不同地点的电位差窜入二次回路，使保护装置检测到的数据不准确，波形畸变，保护不能准确动作。对于差动保护，天正常情况下多点接地带来的影响并不明显，通过差流及相量检查不易发现，但是在有接地故障发生时可能会导致差动保护不正确动作。因此在安装或检修过程中要专门检查，确保符合要求。d.电流互感器的二次回路不行开路，否则在二次回路中将产生很高的电压，危及人身安全和烧坏二次设备，还可能造成干式变压器保护误动或拒动，影响电网平稳运行。结束语电流互感器及二次回路中各种技术要求是否符合生产实际，直接关系到干式变压器微机差动保护能否可靠工作。上述关于电流互感器在干式变压器微机差动保护装置中的几个技术问题的讨论是对解决生产问题具有现实意义的。参考文献[1]能源部.电力工程设计手册.[2]继电保护原理及应用[M].北京：电力出版社.#p#分页标题#e#