变压器差动保护不正确动作原因分析.doc

变压器差动保护不正确动作原因分析　　差动保护是变压器的主保护，差动保护的正确动作与否，直接危及到变压器和电网的安全因而，分析差动保护可能出现的不正确动作的原因，在实际施工、安装中加以防范，就能很好地避免差动保护不正确动作的情况发生1　差动保护的接线　　以Y／△11组变压器为例，其接线如图1所示 图1　变压器差动保护CT接线2　差动保护不正确动作原因分析　　为简明起见，以Y／△-11组变压器差动保护为例，在分析过程中无特殊说明的均以正常运行和外部故障时为条件2．1　CT极性接反　　当任何一侧(或两侧)的一相、二相或三相的CT极性颠倒接反，这种接线错误的本质是使其中一侧(或二侧)的电流相量反相，在正常运行条件下，即形成所谓“和接线”（即两侧电流不是相差180°，而两侧对应的电流同相位），导致在执行元件上产生很大的差压，从而在正常运行及外部穿越性故障时无论单侧电源或两侧电源，差动保护均引起误动(动作安匝≥60AW）而内部故障时，差动保护可能拒动，仅在单侧电源且内部故障时，差动保护才能正确动作纠正这种接线错误，应根据六角图来判断CT极性错误所在其具体判断方法如下：　　（1）　在Y侧CT“△”接线内某一相极性反接，如A相CT极性反接时：　　ya＝－（′yb＋′ya）＝′yaej240°　　yb＝′yb－′yc＝′yaej90°　　yc＝′yc＋′ya＝′yaej300°　　即：｜yb｜＝｜ya｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（yb、yc）＝150°　　其向量图如图2所示。

图2　A相CT极性反接时的三相电流矢量　　同理，当B相CT极性反接时：　　｜yc｜＝3 e="3">｜yb｜＝｜ya｜　　∠（ya、yc）＝∠（yb、yc）＝150°　　当C相CT极性反接时：　　｜ya｜＝｜yb｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（ya、yc）＝150°　　从以上分析可以看出，在Y侧CT“△”接线内某一相CT极性反接时，ya、yb、yc三相为反相序，且极性反接相的滞后相的电流比其它两相相电流大3倍　　（2）　在Y侧CT“△”接线内某二相接线反接，如A相CT极性正确，B、C两相极性反接时：　　ya＝′ya＋′yb＝′yaej60°　　yb＝′yc－′yb＝′yae－j90°　　yc＝－（′yc＋′ya）＝′yaej120°　　即：｜yb｜＝｜ya｜＝｜yc｜　　∠（yb、yc）＝∠（yb、ya）＝150°　　其向量图如图3所示 图3　B、C两相极性反接时的三相电流矢量　　同理，当A、C相CT极性反接，B相CT极性正接时：　　｜yc｜＝｜ya｜＝｜yb｜　　∠（yc、ya）＝∠（yc、yb）＝150°　　当A、B两相CT极性反接，C相CT极性正接时，有：　　｜ya｜＝｜yb｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（ya、yc）＝150°　　从以上分析可以看出，在Y侧CT“△”接线内某二相CT极性反接时，ya、yb、yc三相为反相序，极性正接相的滞后相的电流比其他两相电流大3倍。

　　（3）　在Y侧CT“△”接线内三相极性均为反接时，ya、yb、yc三相为正相序，且△a与ya、△b与yb、△c与yc同相位，从相量图上很容易判断　　（4）　在△侧CT“Y”接线内某一相或某二相反接时，△a、）＝∠（yb、ya）＝150°　　其向量图如图3所示 图3　B、C两相极性反接时的三相电流矢量　　同理，当A、C相CT极性反接，B相CT极性正接时：　　｜yc｜＝｜ya｜＝｜yb｜　　∠（yc、ya）＝∠（yc、yb）＝150°　　当A、B两相CT极性反接，C相CT极性正接时，有：　　｜ya｜＝｜yb｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（ya、yc）＝150°　　从以上分析可以看出，在Y侧CT“△”接线内某二相CT极性反接时，ya、yb、yc三相为反相序，极性正接相的滞后相的电流比其他两相电流大3倍　　（3）　在Y侧CT“△”接线内三相极性均为反接时，ya、yb、yc三相为正相序，且△a与ya、△b与yb、△c与yc同相位，从相量图上很容易判断　　（4）　在△侧CT“Y”接线内某一相或某二相反接时，△a、△b、△c为反相序，从相量图上很容易判断出来这些就不再详细进行分析2．2　CT接线组别错误　　CT接线组别错误时，在满负荷或过负荷及穿越性故障时会使差动继电器误动作。

当内部故障时可能拒动或灵敏度不够，只有在单侧电源的内部故障，仍可正确动作其错误是人为地将组别接错，将其Y侧CT按“△”接线误接为Y／△-1组别，致使两侧的电流相位不一致（其接线如图4所示） 图4　变压器Y侧CT　的Y／△-1接线　　在相量图上表现为两侧对应相的电流相差60°，其纠正的方法是重新连接变压器Y侧CT“△”的接线，使其与变压器实际运行的Y／△-11组别一致2．3　CT二次回路开路　　CT二次回路开路是由于端子箱内保护屏端子排CT接线螺丝松动，继电器内整定插销因胶木衬垫引起接触不良、连接断线等而造成运行中CT开路时，当大负荷或穿越性故障时会使差动保护误动因为此时，仅有一侧CT二次电流流入差动继电器，相当于单侧电源的内部故障，所以差动保护会误动在单侧电源，电源侧又发生CT二次开路当内部发生故障(在CT开路相)，差动保护将拒动，因为此时无电流流入差动继电器　　在Y侧CT相“△”接线内某一相开路，如A相CT二次侧开路时：　　ya＝′ya－′yb＝－′yb＝ybe－j180°　　yb＝′yb－′yc＝′ybe－j30°　　yc＝′yc－′ya＝′yc＝′ybej120°　　即：｜yb｜＝｜ya｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（yb、yc）＝150°　　其向量图如图5所示。

图5　变压器Y侧A相CT二次侧开路时的三相电流矢量　　同理，当B相二次侧开路时： 　　｜yc｜＝｜ya｜＝｜yb｜　　∠（yc、ya）＝∠（yb、yc）＝150°　　当C相二次侧开路时有：　　｜ya｜＝｜yb｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（ya、yc）＝150°　　从以上分析可以看出：在Y侧CT“△”接线内某一相开路时，ya、yb、yc为正相序，电流大的一相的超前相为断线相，与Y侧CT“△”接线内某一相极性接反的情况相似不同的是ya、yb、yc相序不同，极性接反时为反相序，断线时为正相序2．4　相别的错误　　在电缆芯对线时，两根线之间两端的号牌可能接反，这就会导致盘外相别错误，这时通过测量六角图的方法可以很容易地发现错误的相别2．5　引入回路的CT等级的错误　　CT的二次侧往往有几个绕组，其中带“D”的是差动保护专用的绕组，往往容易把测量用的绕组接入差动回路中由于其CT伏安特性的不同，也会造成差动保护的误动作(表1是实测的35 kV二组CT的伏安特性，LR型为测量用CT，LRD型为差动用CT)表1　35 kV二组CT的伏安特性 型号 I／A 0．2 0．4 0．5 0．8 1 1．5 2 3 5 LR U／V 35 51 54 e_kjlw_pic/files/wx/hubeidl/hbdl99/hbdl9902/image2/05.gif" alt="05.gif (69 bytes)" WIDTH="6" HEIGHT="14">△b、△c为反相序，从相量图上很容易判断出来。

这些就不再详细进行分析 2．2　CT接线组别错误　　CT接线组别错误时，在满负荷或过负荷及穿越性故障时会使差动继电器误动作当内部故障时可能拒动或灵敏度不够，只有在单侧电源的内部故障，仍可正确动作其错误是人为地将组别接错，将其Y侧CT按“△”接线误接为Y／△-1组别，致使两侧的电流相位不一致（其接线如图4所示） 图4　变压器Y侧CT　的Y／△-1接线　　在相量图上表现为两侧对应相的电流相差60°，其纠正的方法是重新连接变压器Y侧CT“△”的接线，使其与变压器实际运行的Y／△-11组别一致2．3　CT二次回路开路　　CT二次回路开路是由于端子箱内保护屏端子排CT接线螺丝松动，继电器内整定插销因胶木衬垫引起接触不良、连接断线等而造成运行中CT开路时，当大负荷或穿越性故障时会使差动保护误动因为此时，仅有一侧CT二次电流流入差动继电器，相当于单侧电源的内部故障，所以差动保护会误动在单侧电源，电源侧又发生CT二次开路当内部发生故障(在CT开路相)，差动保护将拒动，因为此时无电流流入差动继电器　　在Y侧CT相“△”接线内某一相开路，如A相CT二次侧开路时：　　ya＝′ya－′yb＝－′yb＝ybe－j180°　　yb＝′yb－′yc＝′ybe－j30°　　yc＝′yc－′ya＝′yc＝′ybej120°　　即：｜yb｜＝｜ya｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（yb、yc）＝150°　　其向量图如图5所示。

图5　变压器Y侧A相CT二次侧开路时的三相电流矢量　　同理，当B相二次侧开路时： 　　｜yc｜＝｜ya｜＝｜yb｜　　∠（yc、ya）＝∠（yb、yc）＝150°　　当C相二次侧开路时有：　　｜ya｜＝｜yb｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（ya、yc）＝150°　　从以上分析可以看出：在Y侧CT“△”接线内某一相开路时，ya、yb、yc为正相序，电流大的一相的超前相为断线相，与Y侧CT“△”接线内某一相极性接反的情况相似不同的是ya、yb、yc相序不同，极性接反时为反相序，断线时为正相序2．4　相别的错误　　在电缆芯对线时，两根线之间两端的号牌可能接反，这就会导致盘外相别错误，这时通过测量六角图的方法可以很容易地发现错误的相别2．5　引入回路的CT等级的错误　　CT的二次侧往往有几个绕组，其中带“D”的是差动保护专用的绕组，往往容易把测量用的绕组接入差动回路中由于其CT伏安特性的不同，也会造成差动保护的误动作(表1是实测的35 kV二组CT的伏安特性，LR型为测量用CT，LRD型为差动用CT)表1　35 kV二组CT的伏安特性 型号 I／A 0．2 0．4 0．5 0．8 1 1．5 2 3 5 LR U／V 35 51 54 62 62 65 66 68 71 LRD U／V 40 54 57 62 64 66 68 70 73 　　从以上数据可以看出：差动CT的伏安特性明显高于测量CT，这样由于变压器两侧CT特性不一致造成差压过大，引起保护误动。

2．6　其他错误　　CT变比不符合整定的要求；定值通知书的接线设计与实际情况不符；CT误差太大；继电器调试质量不良，特性较差；二次负荷过大；整定错误等等，均可能造成差动回路的不正确动作图5　变压器Y侧A相CT二次侧开路时的三相电流矢量　　同理，当B相二次侧开路时： 　　｜yc｜＝｜ya｜＝｜yb｜　　∠（yc、ya）＝∠（yb、yc）＝150°　　当C相二次侧开路时有：　　｜ya｜＝｜yb｜＝｜yc｜　　∠（ya、yb）＝∠（ya、yc）＝150°　　从以上分析可以看出：在Y侧CT“△”接线内某一相开路时，ya、yb、yc为正相序，电流大的一相的超前相为断线相，与Y侧CT“△”接线内某一相极性接反的情况相似不同的是ya、yb、yc相序不同，极性接反。