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变压器纵差保护检验技术的探讨

 xpxys99 2018-08-08

一、引言

主变纵差保护由于二次接线复杂,因此,其误动的原因约60%~70%是由施工接线错误引起的。这说明继电保护专业基层人员缺乏基本功,业务素质有待提高;另一方面也说明施工人员没有严格按照正确的设计图纸施工,不认真执行调试规定。因此,在新安装、定期试验或二次回路有改动时,变压器纵差保护在正式投运前,必须进行现场检验其正确性。笔者根据历年来对纵差保护的施工、试验及查线经历,总结出如下现场检验方法。

二、TA极性检验法

(一)TA单体极性测试

TA单体极性测试可选用极性箱或利用万用表的直流“mA”档进行现场测试。测试方法如图l:将万用表的档位拨至直流“mA”档,将万用表红、黑表笔分别接TA二次侧的K1、K2,然后将两节干电池串联起来,并在其正负侧各引出一根导线,先将电源负极接入TA一次侧L2;然后将正极快速点接一下TA一次L1侧并断开,若表针先正摆后反摆,则为减极性,反之为加极性。同理可测出主变各侧TA不同相的极性,但要结合施工图进行测试,确定施工图与实物安装是否相符,尤其要注意一次电流的流向及相序。

(二)TA总体极性检验法

在主变负荷电流较小时,检验设备满足不了要求,也造成主变投运后无法对差动保护做带负荷检验,根据实践经验,只要对主变差劲保护二次回路接线进行整组极性检验,同样可以获得较好的效果,可以弥补小负荷无法检验的缺点。主变差动保护TA总体极性检验应按组按相进行。

将各组TA负荷侧短路.(如D1、D2点),试验电源的正极应一律接到TA的电源侧,负极接到短路侧。按表1的指示接入万用表(直流mA档),断开差动保护二次回路的电流端子,A、B、C三相依次进行,测量结果应与表1相符,并符合原理接线图。

若主变为三卷变压器(如:1lOkV/35kV/1OkV,变压器接线组别:Y/Y/△),则高压对低压的相位关系和中压侧对低压侧的相位关系一样,因此35kV侧电流二次回路总体试验接线与11OkV相同,其结果亦同。

二、相位分析法

(一)相位表的使用方法

在差动保护回路的查线方法中,最快捷的方法是相位分析法,但由于大部分人不会熟练使用相位表,所以,在测量时,难以得到正确的测量结果。现将相位表的使用方法简介如下:

1.二次电流间的相位角测量(如:I1:A411,I2:B411):将“转换开关”转向“φ”角测量,I1钳口夹A411,I2钳口夹B411,按下“开”键,指针所指即为TA二次回路电流A411与B411之间的相位角。

2.二次电压与电流间的相位角测量(如:I1:A451,Uab:A630,B630):将“转换开关”转向“φ”角测量,U1接A630,U2接B630,I1钳口夹A451,按下“开”键,指针所指即为Uab与I1的相位角。

3.二次电压与电流的测量:二次电压与电流的测量与电压表及钳形电流表的使用基本相同,但在使用中心必须注意其档位量程的选择,否则会烧毁表计。

(二)相位图的分析方法

在相位分析法中,对所测的数据及对应的相量图能否正确分析是解决差动保护错误的关键,因此,作为继电保护人员应完全理解相量图中各数据之间的关系,才能正确地排除故障。

下面我们对X变电所2#主变差动回路中所测量的数据进行具体分析(见表2、表3)。

根据表2、表3可绘出对应的各侧电流向量图(如图3),此主变纵差的二次电流相消原理为:I110+[(-I35)+(-110)]=0

对向量图及表中所测数据进行分析,得出此主变纵差保护二次回路接线正确的结论。

根据所测向量图即可判断差动回路接线是否正确,现将判断方法简述如下:

1.各侧电流Ia、Ib、Ic应为正相序,证明各侧TA引入线相序正确。

2.各侧电流Ia、Ib、Ic应为120°左右,说明各相电流基本对称。

3.各侧电流Ia、Ib、1c大小基本一致,说明各侧每相TA变比相同,误差在规定范围之内。

4.将各二次电流折合成同一侧的一次电流时,各同名相应基本符合ΞI=0即电源侧的合成电流与负荷侧的合成电流大小相等、方向相反。如图3:当110kV电源侧,35kV和IOkV侧为负荷侧时,则各同名相电流应符合I110=I35 +I1o,且方向相反,互差约180°,说明各侧TA的极性、变比、接线组别正确,流入继电器的为差电流,同时也说明TA二次无开路、极性接反等现象。

折算T A至同一侧电流时,要注意TA接线系数为 及变压器实际变比为NY,例如:以A相为例,折算至110kv侧(一次电流),则有:

5.在检查电源侧与负荷侧的电流向量时,如两侧向量相同,则说明极性接反。如两侧电流相差30°的倍数角时,则可能是接线组别错误。若两侧电流相差10°~20°左右,则可能是TA本身的误差所造成。

6.作为参数,同时再测量一下过流保护TA二次的电流相位及电流大小,以作比较。对于三卷主变其三侧过流保护TA均接成Y形,差动保护的TA(三卷变压器)接成△/△/Y。对于计算机控制的变电站,其差动保护装置进行了软补偿,变压器TA高、中侧接成Y或△均可,若接成Y,应投入(ON)相位角补偿,反之,不投(OFF)。

所以,对110kV侧,差动保护回路TA二次电流比过流保护回路TA二次电流大 倍,相位角超前30°;35kV=侧同理。但对lOkV而言,则差动回路TA二次电流与过流回路二次电流大小相等、方向相反(或相同,视11OkVTA如何接线而定)。

根据以上各项检查、分析,均符合要求,则说明差动回路接线正确。
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