变压器差动保护CT接线方式的探1.doc

《变压器差动保护CT接线方式的探1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、变压器差动保护CT接线方式的探讨2003年9月23日  作者：  ZG电力系统自动化  浏览选项：   本文已被浏览 282 次变压器差动保护CT接线方式的探讨刘峥（邢台钢铁股份有限公司，河北邢台054027）    摘  要：文章通过对电磁式、晶体管式、集成电路式和数字式变压器差动保护CT接线方式问题的讨论，分析了各种型式的变压器差动保护不同的测量原理及其对单相接地故障灵敏度的差异。    关键词：CT接线；变压器差动保护；讨论    近年来，计算机和数字处理技术在电力系统继电保护领域取得了非常成功的应用，基于微处理器的数字式保护装置已经成为各个保护

2、制造厂家的主导产品。微机型装置所带来的绝不只是在元件品质和工艺水平上的进步，而且还使得许多新颖和完善的保护原理应用于实践成为可能。这一点可以从如下对各种型式变压器差动保护CT接线方式的讨论中得到印证。1一次变压器差动保护误动原因的分析    某电厂启动备用变压器采用全星形接线（Y0/Y/Y）方式，220 kV侧中性点直接接地，低压侧双绕组中性点经高阻接地，系统接线如图1所示。该变压器配置集成电路差动保护装置，由于变压器各侧电流同相位，无需相位补偿，所以变压器三侧的差动保护CT二次接线均为星形。    该变压器在投运初期，曾发生高压侧区外单相接地故障时

3、差动保护误动事故。经过对录波数据和事故过程的分析，误动原因是：变压器高压侧中性点直接接地，在电网发生任何接地故障时，将成为零序故障分量的通路，在变压器零序励磁电抗中产生汲出电流［1］。这一电流在系统发生单相接地短路时，最大可以达到0.46倍变压器额定电流。因为该启备变低压侧是不接地系统，无零序电流通路，所以此零序故障电流仅能在高压侧存在。当变压器三侧差动保护的CT二次电流回路都接成星形时，高压侧的零序电流便全部成为差动保护的不平衡电流，其数值达到差动保护的动作值就会造成误动。[相关贴图]2电磁式保护的测量原理及其对CT接线要求    电磁式变压器差动继

4、电器，无论是带制动绕组的BCH-1型还是带短路线圈的BCH-2型，都是根据中间变流器铁芯“磁通平衡”原理测量变压器各侧电流差值的，并且采用中间速饱和变流器来防止变压器励磁涌流导致的差动保护误动［1］。该类型继电器利用励磁涌流中较大的具有衰减特性的非周期分量，使中间速饱和变流器的铁芯迅速饱和，磁感应强度变化量很小，二次感应电压也很低，从而防止变压器空载合闸励磁涌流造成的保护误动。但是变压器三相涌流往往有一相无直流分量，会导致中间速饱和变流器不起作用，所以此类差动保护必须以牺牲灵敏度为代价，提高保护动作值（通常是1.3～1.5倍的额定电流），以躲开励磁涌流

5、对差动保护的影响。    电磁式变压器差动继电器的CT回路接线，首先必须通过对CT接线形式的选择进行外部的“相位补偿”，消除变压器接线组别不同造成的高、低压侧电流相位差和差动保护回路不平衡电流。例如对于Y/d11接线的变压器，由于三角形侧电流的相位比星形侧同一相电流超前30°，必须将变压器星形侧的CT二次侧接成三角形，而三角形侧的CT接成星形，从而将流入差动继电器的CT二次电流相位校正过来。    而对于Y0/Y全星形接线的变压器，由于高、低压侧对应相的电流相位相同，无须进行“相位补偿”。但这类差动继电器的灵敏度较低，即使变压器各侧CT均采用星形接线，

6、高压侧区外接地故障所产生的零序电流不平衡量也不致造成差动保护的误动。由于定值设定太高的原因，电磁式差动继电器对于包括单相接地短路在内的所有类型故障的反应灵敏度都较低，不适于用作大型变压器的主保护。3晶体管和集成电路式保护的测量原理及其对CT接线要求    晶体管和集成电路式差动保护的测量原理是采用中间变换器，得到折算后变压器各侧电流对应的较小的电压量信号，并通过对各电压量的综合比较计算电流差值的［1］。它利用变压器励磁涌流中包含的特性分量来避开涌流影响。其差动元件动作定值的整定不用考虑躲开变压器励磁涌流的影响，一般是0.3～0.5倍的额定电流，灵敏度

7、较高。    这类保护同电磁式一样，必须采用外部的“相位补偿”消除变压器接线组别对差动保护的影响。而对于Y0/Y全星形变压器，如果其CT二次接线也采用全星形连接，当高压侧区外接地故障产生的零序电流进入差回路时，容易达到差动保护定值而造成误动。所以对于Y0/Y接线变压器，需要将差动保护的CT二次接成三角形，使接地故障的零序分量在CT二次线圈内形成环流，不会流入差动保护造成误动。    相对于星形CT接线，采用三角形接线使用于差动保护的线电流无零序电流分量，降低了变压器内部单相接地故障时差动保护的灵敏度。    尽管静态保护装置的定值较低，相对于电磁式继电

8、器灵敏度提高很多，但仍不能满足现代大型变压器运行可靠性的要求。为弥补这一不足，通常需要再装设零