變壓器縱差保護是利用比較變壓器兩側(cè)電流的幅值和相位的原理構(gòu)成的。把變壓器兩側(cè)的電流互感器按差接法接線,在正常運行和外部故障時,流入繼電器的電流為兩側(cè)電流之差,其值接近為零,繼電器不動作;在內(nèi)部故障時,流入繼電器的電流為兩側(cè)電流之和,其值為短路電流,繼電器動作。
由此可見,變壓器兩側(cè)電流互感器的接線正確與否,直接影響到縱差保護的動作可靠性。將三相變壓器連接組別的概念及其測試方法引入兩側(cè)電流互感器的接線,可以在投運前有效地保證變壓器縱差保護電流回路的接線正確。
2三相連接組與線圈同名端
三相線圈主要有星形連接(Y)、三角形連接(D)兩種連接方式。根據(jù)變壓器初、次級線圈線電壓的相位關(guān)系,把變壓器線圈的連接分成各種不同的組合,稱為線圈的連接組。為了區(qū)別不同的連接組,常采用時鐘表示法,即把高壓側(cè)線電壓的向量作為時鐘的長針,固定在12上,低壓側(cè)線電壓的向量作為時鐘的短針,看短針指在哪一個數(shù)字上,就作為該連接組的組別號。三相連接組的組號,與線圈的連接、繞向和線圈的標法有關(guān),可以連接成12個組號。
由于變壓器的初、次級線圈被同一磁道所交鏈,故初、次級線圈的感應(yīng)電勢有一定的極性關(guān)系,即當初級線圈的某一端瞬時電位為正時,次級線圈也必有一電位為正的對應(yīng)端,這兩個對應(yīng)的同極性端點稱為同名端,一般用符號表示。
3變壓器縱差保護電流回路的接線特點
在電力系統(tǒng)中,雙繞組變壓器通常采用Yd11的接線方式,因此,兩側(cè)電流的相位不一致,d側(cè)電流比Y側(cè)電流超前30°,如圖1(b)所示。按照縱差保護的構(gòu)成原理,在正常運行和變壓器外部故障的情況下,必須保證流入差動繼電器的電流接近于零,即在電流回路接線上必須保證iA和ia之間的相位相差180°。為此,兩側(cè)TA(電流互感器)應(yīng)采取相應(yīng)的接線方式,即變壓器Y側(cè)的TA采用Yd5接線;則變壓器d側(cè)的TA采用Yy12接線。對Yd11接線的變壓器,當兩側(cè)的TA采用上述接線方式后,即可認為已消除了由于相位差的影響而出現(xiàn)的不平衡電流。同時,也可以認為能夠避免由于電流回路接線不當而引起的保護誤動。Yd11變壓器兩側(cè)TA的接線方式及向量關(guān)系如圖1所示。
4組別測試方法在電流回路接線中的應(yīng)用
首先,確定變壓器兩側(cè)各相TA的極性。選取從高壓側(cè)至低壓側(cè)為一次電流正方向,采用直流法,分別對兩側(cè)每相TA測試極性,標記TA二次線圈同名端。
第二,將兩側(cè)TA二次線圈連成三相組。對變壓器Y側(cè)三相TA二次線圈按照A相非同名端與B相同名端相連接、從節(jié)點引出iA的方式,依次連接并引出iB、iC,形成d接線;對變壓器d側(cè)TA的二次線圈,先將三相非同名端相互連接,引出中性線,再分別從同名端引出ia、ib、ic,形成Y0接線。如圖1(a)所示。
第三,測試三相TA組別。分別將變壓器兩側(cè)三相TA一次線圈的電流流出端短接,使三相TA一次線圈形成Y連接;按照變壓器組別試驗的方法,分別對高、低壓側(cè)TA進行組別測試,TA二次回路的測試點最好選擇在保護屏端子排處。如果測試結(jié)果分別為Yd5和Yy12,則說明接線正確;否則,則應(yīng)按照上述步驟重新進行檢查與核對。
5結(jié)論
該接線方法,既適用于雙繞組變壓器,也適用于三繞組變壓器,可以在現(xiàn)場將TA組別測試作為縱差保護投運前的必試項目。
變壓器縱差保護電流回路的組別接線
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