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(常州供电公司，江苏 常州 213000) 摘要：电力系统中，电压为 110kV及以上的变压器在大电流系统侧应设置反映接地故障的零序电流保护，而有两侧接大电流系统的三绕组变压器及三绕组自耦变压器，其零序电流保护还应带方向，组成零序方向电流保护。其中，零序电流可取自中性点 TA二次，也可取自本侧 TA二次三相零线（中性线）上的电流，或由本侧TA二次三相电流自产。在微机型保护装置中，零序电流大多是自产，因为有利于确定功率方向元件动作方向的正确性。 关键词：主变保护；零序方向过流；中性点零序；互感器接法 0 引言 对于电压为110kV 及以上的变压器，在大电流系统侧应设置反映接地故障的零序电流保护，有两侧接大电流系统的三绕组变压器及三绕组自耦变压器，其零序电流保护应带方向，组成零序方向电流保护，作为变压器的后备保护。这个保护包括： (1) 零序过流元件。动作判据：3I0>I0gl，其中3I0为零序电流，取自本侧零序TA，I0gl为零序过流的电流定值。 (2) 零序功率方向元件。动作判据：3U0~3I0夹角δ（电流落后电压时角度为正，3U0>5V），-195°>δ>-15°，其中，3I0为中性点零序电流或三相电流Ia、Ib、Ic在软件中合成的零序电流（3I0 =Ia+Ib+Ic），可由控制字选择；3U0为三相电压Ua、Ub、Uc在软件中合成的零序电压（3U0 =Ua+Ub+Uc），最大灵敏角为-105°。 PST1200 的零序电流保护配置两段六时限，其中第一段为三时限，第二段三时限，以较短的延时缩小故障影响的范围或跳某侧断路器，以较长的延时切除变压器。 1 提出问题 2007年3月，在220kV 嘉泽变进行2号主变的投运一年定校时，发现有一个定值校验按常规的方法做不出来，后来仔细研究了保护装置说明书和保护装置的接线，终于确定了做不出来的原因。 该220kV主变是三绕组变压器（YN,yn0,yn0,+d11），三侧电压分别是220kV、110kV、35kV，主变保护型号是南自 PST1200，而做的是'零序方向电流保护’这个定值。 以主变 220kV 侧为例，保护装置部分接线如图1所示。
经过试验，220kV侧的零序方向过流分别由中性点零序电流判电流大小，由本侧 TA 二次三相电流判方向。而一开始校验时没有仔细看说明书和屏内接线，以为方向和电流大小都是由本侧TA二次三相电流判的，因此把电流输入后做不出来。 由于中性点零序电流判电流大小，由本侧 TA二次三相电流判方向，因此，在满足定值单要求的方向和电流大小（3I0 >I0gl)下通入电流，却发现保护还是未动作，认真核对定值单后才发现：这个定值是按方向和电流大小都是由本侧TA二次三相电流判别的情况整定的。 由于它的一次电流整定为360A，二次电流整定为 1.5A，1.6S，而本侧TA变比是1200/5，中性点零序TA变比是 600/5，如果电流大小由中性点零序电流判别，计算出来的二次电流定值为I1，则： 360/I1=600/5 (1) 所以I1=3A 如果电流大小由本侧TA二次三相电流判别，计算出来的二次电流定值为I2，则： 360/I2=1200/5 (2) 所以I2=1.5A 由式(1)、(2)可得：定值单整定是错误的，定值应该是3A。 定值由1.5A改成正确的3A。 由于同一套保护却用了两个CT分别作为它的方向和电流大小启动元件，是否可行，以下具体分析。 2 分析问题 常州地区220kV主变无外乎两大种：三绕组变压器（例如 YN,yn0,yn0,+d11）和三绕组自耦变压器（例如YN,a0,yn0+d），对于220kV三绕组变压器，由于35kV侧总是不接地系统，就不作计算了，只分析220kV侧和110kV 侧（YNyn），而不管是三绕组变压器（例如 YN,yn0,yn0,+d11）还是三绕组自耦变压器（例如 YN,a0,yn0+d），高压侧和中压侧总是YNyn 接法，所以分析方法大致是一样的。 因此，就三绕组自耦变压器（例如YN,a0,yn0+d）分析了一下： 1）三绕组自耦变压器（例如 YN,a0,yn0+d）高压侧接地故障： 三绕组自耦变压器接线的示意图如图 2 所示。
高压侧单相接地故障时的零序等值网路如图 3所示。
由图3可得
其中，X01—变压器高压侧零序电抗； X02—变压器中压侧零序电抗； X03—变压器公共及低压侧等值零序电抗； X 0∑M—变压器中压侧网路的等值零序电抗； U0—接地故障点的零序电压；
则流过变压器中性点的电流为
2) 三绕组自耦变压器（例如 YN,a0,yn0+d）中压侧接地故障 自耦变压器中压侧接地故障时的零序等值电路如图4所示。
由式(5)可以看出： 1) 当 2) 当 3) 当 总之，变压器高压侧或中压侧接地故障时，流经变压器中性点零序电流的大小方向与故障位置有关，与系统的运行方式及参数有关。就流向而言，可能由地流向变压器，也可能由变压器流向地，在某种工况下变压器高压侧接地故障，该电流可能为零。因此，不能利用接地中性点电流来构成自耦变压器的接地保护或零序方向电流保护，宜采用本侧电流互感器，这同时也便于电流互感器二次断线的检测。 3 解决问题 经分析，不管是三绕组变压器还是三绕组自耦变压器，都不能一套保护用两个 CT 分别作为它的方向和电流大小启动元件，即不能利用接地中性点电流来构成自耦变压器的接地保护或零序方向电流保护，因此这台主变的这部分接线是错误的，于是把它改成了如图5所示的接线方式，这样电流大小仍由本侧TA二次三相电流判别，而电流方向改由220kV 侧TA二次三相零线（中性线）上的电流判别，其中110kV侧的接线类似于220kV侧作同样修改。 4 结束语 零序电流虽然可取自中性点TA二次，也可取自本侧TA二次三相零线（中性线）上的电流，或由本侧TA二次三相电流自产，但在在微机型保护装置中，零序电流大多是自产，因为有利于确定功率方向元件动作方向的正确性。很多微机保护后两种方法都采用，且利用两种方式得到的 3İ0 值进行自检。 从保护范围和上下级保护配合上分析，一般对PST-1200型零序方向过流保护各段的电流值取自独立的零序输入回路，而对RCS-978型主变保护，零序方向零序过流Ⅰ、Ⅱ段取自装置软件自产零序电流，Ⅲ段取自独立的零序输入回路。 本文所举例变电所之所以会发生这样的错误，主要是由于整定定值的人员和安装接线的人员没有沟通好，主变图纸也没有确认好。之后经对管辖区域内的220kV变电所进行普查后发现，有一些新投运还未启用的主变也同样存在这个问题。同此可知，在以后的校验工作中要更加仔细些，对有疑问的东西要多思考一下。
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