电力变压器纵差保护二次回路接线浅析

矿山动力变压器纵差保护二次回路接线技术分析

秋红树伟

(工业职业技术学院, 467001 )

摘要：针对矿山电力系统中Y-d11接线组别的三相动力变压器纵差保护的特点、接线方式、工作机理进行了深入细致的系统论述，给出了纵差保护二次回路应采用的正确接线方式。

关键词：变压器；纵差保护；不平衡电流；接线方式

The Analysis of the Secondary Circuit Wiring Technic of Mineral

Transformer’s Different Protection

PENG Qiu-hong， LI Shu-wei

(Pingdingshan Industrial Collage of Technology，Pingdingshan 467001,china) Abstract:The article systematically discusses the characteristic of different protection on the three-phase power transformer of Y-d11 wiring group in mineral mountain electric power system. It gives the exact mode of secondary circuit wiring of different protection.

Key works:Transformer;different protection;unbalance current;mode of connection

1. 引言

在矿山供电系统中，纵差保护作为大容量动力变压器的主保护，被广泛运用。主要用来保护变压器部、套管及引线上的各种短路故障，动作于瞬时断开变压器各侧断路器。

变压器纵差保护是通过比较变压器两

侧电流的幅值和相位的原理构成的。把变压器两侧的电流互感器按差接法接线，在正常运行和保护区外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之差，其值接近为零，继电器不动作；在保护区部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之差，其值为短路电流，继电器动作。

可见，变压器两侧电流互感器的接线正确与否，直接影响到纵差保护的动作可靠性。将三相变压器连接组别的概念引入两侧电流互感器的接线，可以在投运前有效地保证变压器纵差保护电流回路的接线正确。

2. 纵差保护需考虑的绕组电流分析

2.1 纵差绕组电流相位

对于常用的Yd－11接线组别的三相电力变压器，其两侧一次电流相位差为30°，如果两侧纵差TA二次都接成Y形，则即使两侧纵差TA二次电流相等，但由于两侧电流存在相位差也将在差动线圈中产生较大的不平衡电流。为消除纵差保护两侧TA在正常运行中因变压器接线而造成的相位差。常采用相位补偿的方法来消除。即将变压器Y形侧的纵差TA二次侧接成△形，将变压器△形侧的纵

差TA二次侧接成Y形，以便将变压器两侧纵差保护TA二次侧电流的相位矫正过来。

2.2 纵差绕组电流极性

纵差绕组接线中还存在一个重要的问题，

即极性问题。当变压器高、低压两侧纵差绕组的电流极性接线正确时，通过相位表测量、绘制出的向量图，就能够反映出纵差绕组高、低压两侧电流大小相等、向量和为零，两侧差动电流抵消为零，纵差保护不动作。但当差动绕组高、低压两侧电流极性接反，测量绘制出的向量图反映高、低压两侧电流大小相等、方向同向，所叠加出的不平衡电流为任一侧电流的近两倍，而造成差动保护的误动。

3. 纵差保护正确的接线方式

3.1不平衡电流产生的原因和消除方法

理论上，正常运行和区外故障时，Ij=I1"- I2"=0（Ij为输入继电器的电流，I1"、 I2"为TA二次侧电流），实际上，很多因素使

Ij= Ibp≠0（Ibp为不平衡电流）。

下面讨论不平衡电流产生的原因和消除方法：

由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流：（Y/Δ-11）Y-d11 接线方式——两侧电流存在的相位差为30°（如图1）。

Fig.1 Two sides current phase shifts of

transformer

消除方法：相位校正。

变压器Y侧TA（二次侧）：Δ形（如图2）。

变压器Δ侧TA（二次侧）：Y形（如图2）。

图2 纵差绕组TA二次侧接线Fig.2 The differs to round TA another side

connects the line

图3 电流矢量图

Fig.3 Current vector diagram

由矢量图可知（见图3）,差动臂中的

2

B

2

A

2

A

I

I

I-

∆和同相位，消除了相位差造成

的不平衡电流，但

2

A

2

B

2

A

I3

I

I

=

-应该选择合适的互感器变比予以消除。

3为使正常运行或保护区外故障时, Ij=0，则∆=2A 2A I I 3 应使

B A l l l A l n n n n n =I I

=⇒I =I A ∆∆A 1

11221113/3

即高压侧电流互感变比应加大

倍，

可消除因变压器两侧互感器变比不同引起不平衡电流。

3.2 二次回路接线中组别的测试方法 首先，确定变压器两侧各相TA 的极性。选取从高压侧至低压侧为一次电流正方向，采用直流法，分别对两侧每相TA 测试极性，标记TA 二次线圈同名端。

其次，将两侧TA 二次线圈连成三相组。对变压器Y 侧三相TA 二次线圈按照A 相非同名端与B 相同名端相连接、从节点引出iA 的

方式，依次连接并引出iB 、iC ，形成Δ接线；对变压器Δ侧TA 的二次线圈，先将三相非同名端相互连接，再分别从同名端引出ia 、ib 、ic ，形成Y 0接线。

第三，测试三相TA 组别。分别将变压器两侧三相TA 一次线圈的电流流出端短接，使三相TA 一次线圈形成Y 连接；按照变压器组别试验的方法，分别对高、低压侧TA 进行组别测试，TA 二次回路的测试点最好选择在保护屏端子排处。如果测试结果分别为Yd5和Yy12，则说明接线正确；否则，则应按照上述步骤重新进行检查与核对。

参考文献：

[1] 王建南.工厂供电系统继电保护及自动装置[M].：冶金工业,2003 [2] 介才.工厂供电[M].：机械工业，2004

[3] 秀然 希志 蔡振江.电力系统继电保护原理[M].：中国水利水电,2002 [4] 学成.工矿企业供电[M].：中国矿业大学,2000

作者简介：秋红（1966— ），女，人，讲师，1990年毕业于工学院，现从事教学与研究工

作，已发表论文多篇。