对差动回路正确性的研究

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1、对差动回路正确性的研究摘　要：众所周知差动保护作为主保护是主变保护中最为重要的。目前变压器差动保护的正确率大约只有75%，远不能满足现变压器安全性能所需要求。因此差动保护电流回路接线的正确性的提高，可以有效提高变压器差动保护动作正确率。本文简要介绍相量分析法和带负荷检验这两种方法在设备安装调试阶段及安装调试结束两个过程中相辅相成的作用，在设备安装调试阶段中我们可以采用相量分析法来作判断，在安装调试结束后用带负荷检验法进行核验。对于差动回路正确性做了不同层次研究分析。以下请详见分析案例：　　关键词：变压器；差动保护；二次接

2、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／△第10页共10页－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

3、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第10页共10页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

4、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。  第10页共10页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

5、线是正确的。第10页共10页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1∶1），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

6、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。第10页共10页2

7、．1　计算实例的参数及接线图　　以某热电厂1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6．3kV；接法为Y0／△－11。　　差动保护选用DCD－5型，其整定值110kV侧各绕组匝数为：　平衡绕组Ⅰ，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。 第10页共10页表1各回路测量值位置电流回路相位角/(度)电流强度幅值/A110kV侧U4911961.1V4913161.1W491781.110

8、kV侧U411181.4V4111371.4W4112581.4N41100 2．2　带负荷检验　　以110kV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。第10页共10页 根据数据，作向量图如图5。 　　由图5可以看出IU491与IU411，IV491与IV41