电力行业向量六角图说明及其使用

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差动保护的六角图
发电机首次开机时，带一定的负荷后，要做差动保护的六角图，请教各位老师
1 用相位表怎样作图
2
图作出来后，怎样判断合不合格啊
以电压量为基准（应该是 AB BG CA 实际上有时我就用 AB 即可），分别测量出对机出口 CT 机端CT 的角
度，然后作图就是了。

发电机差动保护判断非常简单，只要看在同一基准量下的出口
CT 机端CT 的对应相角度差180就行了（幅值相等）
常规变压器差动保护也可以用上面的方法测量，但微机型变压器保护要求 CT 是Y/Y 接线的，用上面的方法测量出
的结果会有个角度差，与变压器的接线组别一样。

你可以直接看微机保护的差流。

最早作六角图用瓦特表，非常烦，但掌握其原理和方法对掌握继电保护很有帮助。

请问功率表怎么接线啊
按正确极性接入 A.B 相电压和A 相电流，读数就是此电流在此线电压上的投影
，依次再读出A 相电流在线电压
BC/CA 上的投影，就可以在线电压的相量图上找到
A 相电流了 .然后是B/C 相电流.
保护装置电流回路六角图测定的简易方法
摘要：保护装置是确保电力系统安全可靠运行的重要装置，结线的正确性和可靠性至关重要，每年的电气预防 性试验都要对保护装置电流回路进行检验测定，确保正确无误。

根据工作实践，在分析和总结的保护装置电流回路 六角图常驻规测定方法的基础上，找到了一种简易的测定方法能达到事半功倍的效果。

关健词：保护装置
电流回路 六角图 测定 方法
一、概述
为确保电力系统安全可靠连续运行，
《电力技术规程》规定变电站各电气设备每年必须按照《电气实验规
程》的要求进行预防性检修试验，以确保电气设备、保护装置与自动装置的完好和动作灵活可靠性。

保护装置是电 力系统中重要的安全A-B
B-C
-3 +56
将造成无法估量的后果，因此，每年的电气预防性检修试验都要对保护装置的交流回路结线进行检验，并且是一项十分重要的工作。

交流回路结线包括电压回路和电流回路，检验它们的结线正确性和可靠性的方法，通常采用负荷电流和工作电压进行检验。

由于电压回路结线比较简单，电流回路结线比较复杂，因此本文只对电流回路结线的检验进行分析。

通过几年的工作实践，发现常规的保护装置电流回路结线正确性和可靠性检验方法，实验接线复杂，操作不简便，处理实验数据和绘制六角图（相量图）极为不便，通过认真分析和总结，找到了一种简易的判断保护装置电流回路相序、相别及相位的检验方法，即六角图的测定方法，能达到事半功倍的效果，因此，把它总结出来，与大家共勉。

二、常规的保护装置电流回路六角图的测定方法
1 、实验数据的获取常规的保护装置电流回路相序、相别及相位的检验，即六角图的测定方法是采用负荷电流和工作电压检验，是利用已知相序和相别之电压互感器二次电压进行检验，试验结线如图一所示。

试验时将被测三相电流依次分别接入单相瓦特表电流线圈，电流互感器末端应接至瓦特表极性端对应每一相电
流，分别将三个相电压UAO UBO UCC或三个相间电压UAB UBC UCA依次接至瓦特表电压线圈，三次测量应分别将A B、C接至瓦特表极性端。

因瓦特表的指示正比于P=UICOSf），也就是说瓦特表指示的读数，分别可视为被测
量电流向量在电压向量轴上的投影，其投影与电压向量正方向同方向时，瓦特表的读数为正，反之读数为负，故电流在三个对称电压向量上的投影的代数和等于零，从而以此来判定保护装置电流回路结线的正确性。

2 六角图的绘制为更直观地检验和观察保护装置电流回路相序相别及相位的关系，可以绘制六角图（即相星图），从六角图上可以一目了然的看出UAO UBO UCC或UAB UBC UCA与la、lb、Ic之间的关系。

从而判断电流回路结线的正确性。

六角图的绘制方法如下：以测量A相电流为例。

将瓦特表分别接UAB UBC UCA三个电压时，得到三个读数，
其中有正有负，在三个对称电压向量轴上自原点起按同一比例划出三个读数的位置，通过此点作该向量的垂线，三根垂线交于一点，这一点与原点的连线，即为A相电流向量，同样的方法，可作出B相和C相电流向量，这种三相
电流相量与三个对称电压之间的相位关系，即称为六角图。

六角图作出后，可根据当时功率的送受情况核对保护装置结线正确与否，这种方法对检验方向保护，特别是差动保护结线是行之有效的。

表一是检验某变压器差动保护结线的实验数据图二为根据实验数据绘制的六角图。

实测中由于读数误差和实验过程中电流电压的变化，三垂线不易交于一点，有一定的偏差，但误差不是太大，
绘制时可采用两垂线的交点与原点的连线作为电流向量。

寒一测定实验数据
U CA U BC
图二九甬圏
三、保护装置六角图测定的简易方法
1、对常规保护装置六角图测定方法的分析
从保护装置电流回路六角图测定的常规方法，可以看出，检验方法不够简便，实验接线比较复杂，操作不便，
实验时存在读数误差和实验过程中由于电流、电压的波动，造成实验数据的不够准确，同时绘制六角图时，三垂线
很难交于一点，并且在绘制六角图时按同一比例划出三个读数的位置，即在三个对称电压UAB UBC UCA轴上等分轴，操作相当困难。

判定保护装置电流回路的相序、相别及相位是否正确，关键是观察六角图上35KV侧的电流和
6KV侧的电流向量，它们的相位角是否为180度角，从六角图中可以看出，35KV电流向量IA、IB、IC与6KV侧电
流向量IA、IB、IC相位角为180度，则保护装置的结线无疑是正确的、可靠的。

对差动保护而言，35KV侧和6KV
侧电流向量而言应该是大小相等，方向相反，当大小不相等时，保护就会动作。

根据这一点，通过分析比较，得出了检验保护装置电流回路相序、相别及相位正确与否的一种简易方法，就是利用相位表，直接测量35KV侧和6KV
侧电流之间的相位角差，根据相位角差来判断保护装置结线的正确性，即相位表法。

2、保护装置六角图测定的简易方法一相位表法
通过对六角图的分析，我们知道，叛定保护装置电流回路相序、相别及相位的正确与否，最终落在六角图上35KV
侧和6KV侧同一相电流的向量上，它们之间的相位角是否为180度，为此在进行保护装置六角图测定时，只需一块
相位表直接测定35KV侧电流与6KV侧同一相电流对三个相间电压UAB UBC UCA的相位角，根据相位角划出它们
的向量图，就可叛别35KV侧的电流与6KV侧的电流向量之间的相位角是否为180度，从而判定保护装置结线的正
确性。

实测时由于读数的误差，相位角有一定出入，在绘制六角图时有一定的偏差，但相差不会太大，最多不超过5度，不会影响对测量结果的分析。

可取三次测量的平均值，以接近实际情况。

表二为用相位表测量某变压器差动保护六角图的测量数据。

图三为用相位表法测定某变压器差动保护六角图。

从图中可以直观看出它们的相位角关系，一目了然，简单易行，与常规测定方法测得的六角图基本一致。

但有一点值得注意，必须确保相位表的准确可靠和正确操作。

表二用相位恚测得的数据
1需KV测
U'A I b |1I B* |i
c
%200' 320*eo B he1401
u&c80* ：200B31B"2D1w
320180'200''14012W19'
图二為轴中数据绘荊」的天角图
'B U A0 'a
U CA
\C
U BC
f A 怙
團三用相位表测定的六角图
IB UAB la
IC
UCA
Ic UBC
IA IB
图三用相位表测定的六角图
四、结论
通过保护装置电流回路六角图测定的两种方法的分析比较，不难看出，简易方法即相位表法比常规方法即瓦特表法更直观、更简便，绘制六角图时也更方便，易于接受，它是利用常规方法即瓦特表法最终要达到的目的为依据来解决问题的，起到了事半功倍的效果。

当只需要判断保护装置电流回路相序、相别及相位是否正确而无需了解其电流大小时，采用相位表法无疑是一种简单易行的方法。

/
图1变压器差动保护I泉理及其相量分析
各梅电流的相付*貝:原理接线如图1所示*现以九相电
流为例.来说明用瓦特表闖応电流相位的氐理.
将A栩电流引入瓦特表、然后分别读取瓦特喪在电压
线圏接电压th联“航■・"a时的功率略葩戶略CM卜
即34严可表加为
叫叫严”虻geos。

W肚“严U砒口亦s-Q（r）
吃⑷那"2（r>
所谓六角图
就是利用功率表测量电流相位的一种方法，它是一种简单有效的相位检测方法。

利用六角图能正确的判断出：
1）同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确。

2）功率方向继电器接线是否正确。

3）差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确。

4）电流互感器变比是否正确。

因此，向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途。

六角图的原理
在一定坐标系统中，任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示。

根据这一原理，我们采用的坐标系统是互成120'的三相对称电压系统。

由于线电压不受零序电压的干扰，所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量。

在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置（即电流的相位和大小）；用此方法得出不同方向的电流数值，
进行矢量计算，即可检验结果的准确性。

六角图实验
将被测电流la按规定极性接入功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、Ubc Uca按规定极性依次接入
同一功率表的电压端子，分别读取Uab Ubc、Uca电压下的功率表的读数（其读数有正、负），再依次将lb、lc接
入功率表重复上述试验。

请问测量六角图时的方法和注意事项：怎样根据功率来判断测量的角度正确性，线路送出功率和倒送功率时电流电压的超前关系．
在继电保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。

从电流相量六角图可以直观反映出：同一组电流互感器三相电流IA 、IB、Ic 之间的关系；差动保护中不同组别电流互感器的电流之
间的关系；阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。

同时也可判别电流互感器变比是否正确。

现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。

1．原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。

在相量图中，
被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置
（即电流的相位和大小）；在第三个电压相量上的投影，可以检查试验结果的准确性。

2．试验接线和试验方法将被测电流IA 按规定极性接人功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca 按
规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca 电压下的功率表的“读数”。

为简化起见，该读数
一般不必记录实际功率值，而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”，以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”。

之后，再依次将IB 、Ic 接入功率表重复上述试验。

为节约试验时间，试验时也可准备三只同型号的功率表，
其电流端子分别按规定极性接入IA 、IB 、Ic ，三只功率表的电压端子同极性并联后，依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca，分别读取三只功率表对应的“读数”，记入附表中。

现以附表中K1点的测量数值为例说明。

3•电流相量六角图的画法⑴ 在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画岀土Uab、Ubc、土Uca（或土Uao、
土Ubo、Uco）电压相量。

（2）在Uab相量上找岀接人IA、Uab的功率表的读数位置（例如附表中的+33），过该点作Uab的垂线
L1 —L2。

（3）在Ubc相量上找岀接人Ia、Ubc的功率表的读数位置（+17 • 5），过该点作Ubc的垂线M1 一M2 （4）在Uca相量上找岀接人Ia、Uca的功率表的读数位置（-50），过该点作Uca的垂线NI —N2。

三条直线Ll —L2、M1— M2 N1 —N2应相交于一点A，OA就是电流IA的相量。

当读数有误差时，三条直线可能相交于三点，只要三个交点比较靠近，就不影响试验结果的准确性。

此时取三个交点的中心作为Ia 的端点。

同样的方法作岀IB 和Ic 的相量，这样就作岀了电
流相量六角图（如附图）。

4 •试验结果的分析在用功率法作电流相量图时，是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”。

附表中同一测量点（例如K1点）的对应每一列和每一行的三个数的代数和为0或近于0,则认为试验接线和
读数是准确的，否则说明试验接线和读数不准确，应找岀原因改正过来。

试验方法正确，作图方法准确，电流相量不在预定位置时，说明电流互感器或电流回路接线不正确，应找岀原因改正过来
在进行六角图实验时，需要了解有功功率的输送情况，功率因数或无功功率的大致的数值，才能得岀正确的判断，在这些情况没有很好的了解时（如两端有电源的线路，在通过线路输送的有功功率甚少，或摆动不定时）最好不要进行六
角图的实验，进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。

利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位，能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确，因此，熟练掌握六角图是非常必要和有意义的。

另：现在有更方便的
钳型相位表，可以方便的测量相位，甚至可以直接以向量图的型式显示岀来，所以不到没有办法的情况下，不建议使用六角图法。

因为在运行中设备的二次电流回路上工作毕竟是有一定危险的。

楼主说的有理•现在我们普遍用钳行电流表和相位表测量出相位的关系，然后绘图，即可•禾U用功率关系算出电流和电压之间的关系，然后和测量的相位关系比较.
用钳形电力参数向量仪，可以很方便的直接测量岀三相电压、电流的大小和向量，直接就可以做六角图。

功率表法电流相量六角图的作法在继电保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。

从电流相量六角图可以直观反映出：同一组电流互感器三相电流IA、IB 、Ic 之间的关系；差动保护中不同组别电流互感
器的电流之间的关系；阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。

同时也可判别电流互感器变比是否正确。

现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。

1．原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。

在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置（即电流的相位和大小）；在第三个电压相量上的投影，可以检查试验结果的准确性。

2．试验接线和试验方法
将被测电流IA 按规定极性接人功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca 按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca 电压下的功率表的“读数”。

为简化起见，该读数一般不必记录实际功率值，而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”，以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”。

之后，再依次将IB 、Ic 接入功率表重复上述试验。

为节约试验时间，试验时也可准备三只同型号的功率表，其电流端子分别按规定极性接入IA 、IB 、Ic ，三只功率表的电压端子同极性并联后，依次接人同一系统的电压Uab Ubc、Uca,分别读取三只功率表对应的“读数”，
记入附表中。

现以附表中K1点的测量数值为例说明。

3．电流相量六角图的画法
（1）在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出
土Uab Ubc、土Uca（或土Uao 土Ubo Uco）电压相量。

⑵在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置（例如附表中
的+33），过该点作Uab的垂线L1 —L2。

⑶在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置什17 . 5）,
过该点作Ubc的垂线M1 —M2
（4）在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置（-50）,过该
点作Uca的垂线NI —N2。

三条直线LI —L2、M1—M2 N1—N2应相交于一点A, 0A就是
电流IA 的相量。

当读数有误差时,三条直线可能相交于三点,只要三个交点比较靠近, 就不影响试验结果的准确性。

此时取三个交点的中心作为Ia 的端点。

同样的方法作出IB 和Ic 的相量,这样就作出了电流相量六角图（如附图）。

4.试验结果的分析在用功率法作电流相量图时,是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负” 。

附表中同一测量点（例如K1点）的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O,则认为试验接线和读数是准确的，否则说明试验接线和读数不准确，应找出原因改正过来。

试验方法正确，作图方法准确，电流相量不在预定位置时，说明电流互感器或电流回路接线不正确，应找出原因改正过来。

变压器差动保护带负荷测试
1、引言
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，其运行情况直接关系到变压器的安危。

怎样才
知道差动保护的运行情况呢？怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢？唯有用负荷电流检验。

但检验时要测哪些量？测得的数据又怎样分析、判断呢？下面就针对这些问题做些讨论。

2、变压器差动保护的简要原理
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，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。

3、变压器差动保护带负荷测试的重要性
变压器差动保护原理简单，但实现方式复杂，加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同，更增加了其在具体使用中的复杂性，使人为出错机率增大，正确动作率降低。

比如许继公司的微机变压器差动保护计算Y- △接线变压器丫型侧额定二次电流时不乘以，而南瑞公司的保护要乘以。

这些细
小的差别，设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆，从而造成保护误动、拒动。

为了防范于未然，就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。

4、变压器差动保护带负荷测试内容要排除设计、安装、整定过程中的疏漏（如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等），就要收集充足、完备的测试数
据。

1）差流（或差压）。

变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和一一差流
——工作的，所以，差流（或差压）是差动保护带负荷测试的重要内容。

电流平衡补偿的差动继电器（如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器）
用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出A相、B相、C相差流，
并记录；磁平衡补偿的差动继电器（如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器）用0.5级交流电压表依次测出A相、B相、C相差压，并记录。

2）各侧电流的幅值和相位。

只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的，因为一些接线或变比的小错误，往往不会产生明显的差流，且差流随负荷电流变化，负荷小，差流跟着变小，所以，除测试差流外，还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧A相、B相、C相电流的幅值和相
位（相位以一相PT二次电压做参考），并记录。

此处不推荐通过微机保护液晶显
示屏测量电流幅值和相位。

3、变压器潮流。

通过控制屏上的电流、有功、无功功率表，或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据，或者调度端的电流、有功、无功功率遥测数据，记录变压器各侧电流大小，有功、无功功率大小和流向，为变比、极性分析奠定
CT 基础
4、负荷电流要多大呢？当然越大越好，负荷电流越大，各种错误在差流中的体现就越明显，就越容易判断。

然而，实际运行的变压器，负荷电流
受网络限制，不会很大，但至少应满足所用测试仪器精度要求，以及差流和
负荷电流的可比性。

若二次负荷电流只有0.2A而差流有65mA时，判断差动
保护的正确性就相当困难。

5、变压器差动保护带负荷测试数据分析数据收集完后，便是对数据的分析、判断。

数据分析是带负荷测试最关键的一步，如果马虎，或对变压器差动保护原理和实现方式把握不够，就会让一个个错误溜走，得出错误的结论。

那么对于测得的数据我们应从哪些方面着手呢？
5.1看电流相序
正确接线下，各侧电流都是正序：A相超前B相，B相超前C相，C相
超前A相。

若与此不符，则有可能：
A、在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应，比如端子箱
内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相CT上，这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。

B、从端子箱到保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路，在保护屏上却接B 相电流输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。

5.2看电流的对称性
每侧A相、B相、C相电流幅值基本相等，相位互差120°,即A相电
流超前B相120°, B相电流超前C相120°, C相电流超前A相120°。

若一相幅值偏差大于10%，则有可能：
A、变压器负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。

B、变压器负荷三相对称，但波动较大，造成测量一相电流幅值时负荷大，而测另一相时负荷小。

C、某一相CT变比接错，比如该相CT二次绕组抽头接错。

D、某一相电流存在寄生回路，比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤，对电缆屏蔽层形成漏电流，造成流入保护屏的电流减小。

若某两相相位偏差大于10%，则有可能：
A、变压器负荷功率因数波动较大，造成测量一相电流相位时功率因数大，而测另一相时功率因数小。

B、某一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。

5.3看各侧电流幅值，核实CT变比
用变压器各侧一次电流除以二次电流，得到实际CT变比，该变比应和
整定变比基本一致。

如果偏差大于10%，则有可能：
A、CT的一次线未按整定变比进行串联或并联。

B、CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上
5.4 看两（或三）侧同名相电流相位，检查差动保护电流回路极性组合的正确性
这里要将两种接线分别对待，一种是将变压器丫型侧CT二次绕组接成△，另一种是变压器各侧CT二次绕组都接成Y型。

对于前一种接线，其两侧二次电流相位应相差180°（三圈变压器，可分别运行两侧，来检查差动保护电流回路极性组合的正确性），而对于后一种接线，其两侧二次电流相位相差角度与变压器接线方式有关。

比如一台变压器为丫-丫- △-11 接线，当其高、低压侧运行时，其高压侧二次电流应超前低压侧（11—6）X 30°, 而当其高、中压侧运行时，其高压侧二次电流和中压侧电流仍相差180°。