关于变压器差动保护研究报告——最终版

关于变压器差动保护装置接线的研究

杨利民炼钢作业部公辅区

摘要：文章就天车滑触线接地短路引起变压器差动保护动作故障，展开对差动保护的原理、变压器接线组别与差动保护CT接线关系以及如何测量变压器接线组别做了简要说明，同时着重从CT、二次线路、保护定值、谐波等方面介绍了防止差动保护误动的措施，最终归纳了差动保护动作后，排除故障的思路。

关键词：差动保护，变压器，CT，接线组别

THE INVESTIGATION ON WIRING OF TRANSFORMER DIFFERENTIAL PROTECTION DEVICE ABSTRACT：This paper makes a simple explain about the principle of differential protection,the relationsbetweenconnection mode of transformer and connection of CT,and how to measure connection mode of transformer on short circuittroubleof cranepower supplyline which works by touching leads to differential protecting of transformer, at the same time it introducesmethod of preventingprotection on CT, control line,protection fixed value, harmonic etc, at last concluding the way of getting rid oftrouble after differential protection.

KEYWORDS:DIFFERENTIAL PROTECTION,TRANSFORMER, CT, CONNECTION MODE 0 前言

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展，继电器开始广泛应用于电力系统的保护。从2O世纪5O年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成发展的4个阶段，从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。

近年来随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，基于微机的差动保护应用越来越广泛，成为电力工程界越来越关注的课题。文章就施工中存在的真实案例谈一谈差动保护如何接线问题，并对差动保护的灵敏性、可靠性、选择性以及防止勿动的措施作简要的介绍。

1 差动保护误动的现象

炼钢作业部给480T天车供电2#变压器2008年正式投入运行，变压器容量10000kV A，20 08年12月12日、20日，2009年3月7日连续3次天车滑线接地放炮导致差动保护动作跳闸。期间对变压器、高压柜进行多次实验检查，均未发现异常。

2 差动保护误动原因分析

差动保护是继电保护的一种，是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。它

把被保护的电气设备看成是一个接点，那么正常时流进该接点的电流就等于流出的电流，差动电流等于零。当接点有故障时，流进的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护整定值时，保护动作，跳开被保护设备的各侧断路器，切断故障设备电源。

图一

<1）差动保护原理

差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流<折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧<或三侧）向故障点提供短路电流，变压器两侧CT感应二次电流和的正比于故障点电流，当电流和大于保护整定值时差动继电器动作。

见图一，变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：I2=I1，流过继电器KD的电流为0。

如果内部故障，如图d2点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：I1+I2。当电流I1+I2大于动作电流，保护动作断路器跳闸。

<2）保护误动原因查找

差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。滑线放炮属于保护外故障，变压器差动保护不应该动作。因此，我们对变压器、开关柜及相关一次设备再次进行预防性实验检查，包括测试直流电阻、绝缘、泄漏、耐压等实验，各项数据都在《电力设备预防性实验规程》规定范围内。于是我们对变压器高低压侧电流互感器及二次回路进行检查，无发现故障。又对保护设备进行检查，仍无发现故障。再对保护做整组实验，当在做差动保护整组实验时保护动作。经检查发现，接在变压器高低压侧电流互感器进入保护的接线是Y/Y接线，但是变压器本身是Y/△-11接

线，这样导致进入综保原副边电流相差30度角度差，差动保护跳闸的原因即为电流互感器接线有误，从而导致流入综保的不平衡电流大于保护定值所引起。

3 变压器差动保护接线方法

<1）根据变压器铭牌标注变压器接线组别和CT极性，确定CT接线方式。

变压器的极性标注采用减极性标注。减极性标注是将同一铁心柱上的两个绕组在某个瞬间相对高电位点或相对低电位点称为同极性，标以同名端“A”、“a”或“·”．采用减极性标注后，当电流从原绕组“A”流入，副绕组电流则由“a”流出。变压器的接线组别是三相权绕组变压器原，副边对应的线电压之间的相位关系，采用时钟表示法。分别代表原边线电压相量，并且将分外固定指向12上，时针代表对应的副边线电压相量，指向几点即为几点钟接线。

这里且不考虑上述变压器接线组别种类，变压器可以分为Y/y接线、D/d接线、Y/d接线和D/y接线四大类，如果接线组别是Y/y或D/d的变压器，由于一、二次绕组对应相的电压同相位，故一、二次两侧对应相的相位几乎完全相同。而常用的Y/d11接线的变压器，由于三角形侧的线电压，在相位上相差30°，故其相应相的电流相位关系也相差30°，即三角形侧电流比星形侧的同一相电流，在相位上超前30°，因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等，在差动保护回路中也会出现不平衡电流。所以为了消除由于变压器Y/d11接线而引起的不平衡电流的影响，可采用相位补偿法，即将变压器星形