关于电流向量六角图的做法论述

关于差动回路电流向量六角图的做法论述

一、论述题目：

保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般要求在实际负荷时测绘电流向量图---电流向量六角图。从电流向量图中可以直观地看出：同一组电流互感器三相电流ÌA、ÌB、ÌC 之间的相位关系：差动保护不同组别电流互感器的电流之间的相位关系：阻抗或方向元件的电流相电压之间的相位关系。有实验结果可以判断电流接线是否正确。下面我们就电流向量六角图作图方法分三大部分进行论述。

二、论述方案

<一>功率表法：

功率表法的原理是用被测电流在已知电压向量上的投影来确定被测电流的方向和大小。功率表的读数与电流在电压上的投影的大小和方向有关，在向量图上，被测电流在一个电压向量上的投影，可以确定该电流向量端点的位置（即电流的相位和大小）；在三个电压向量上的投影，可以检查试验结果的准确性。试验时，一般是将被测电流分别投影到互成120°的三个电压向量ÙAB、ÙBC、ÙCA、（或ÙAO、ÙBO、ÙCO）上，因为任何一个向量在三个互差120°的向量上的投影，其代数和一定为零；同样，一组完全对称的向量在任何一个向量上的投影，其代数和也一样为零。这样，当时就可根据实验数据判断试验接线和读数是否正确。

用功率表做电流向量六角图时，回路的实际电流可以比较小，能使功率表的指针偏转10--20个小格，就能保证实验结果的正确性，具体做法如下：

1、试验接线和试验方法：

将被测电流ÌA按规定极性接入功率表的电流端子，再将同一系统的电压ÙAB、ÙBC、ÙCA,按规定极性依次接入功率表的电压端子，分别读取ÌA-ÙAB、ÌA-ÙBC、ÌA-ÙCA时功率表的读数（记录指针偏转格数和切换开关的正负位置）。将ÌB、ÌC、按ÌA的做法重做2次，记录表格见表1，试验时，记录表格中每一个横排和每一竖行的三个数字的代数和应等于（或接近于0）。为节约时间，试验时准备3块功率表，分别按规定极性接入ÌA、ÌB、ÌC，3块功率表的电压端子按同极性并联后依次和本系统的电压ÙAB、ÙBC、ÙCA接通，分别读取ÙAB-ÌA、ÙAB-ÌB、ÙAB-ÌC、ÙBC-ÌA、ÙBC-ÌB、ÙBC-ÌC、ÙCA-ÌA、ÙCA-ÌB、ÙCA-ÌC时功率表的读数记入表1 功率表法记录表格表1

110xkv 出线功率因数

IA IB IC

I（A）320A 320A 320A

UAB（V）33 -50 15

UBC（V）17.5 33.5 -50

UCA（V）-50 15.5 34.5

2、画出ÌA的相量

①在图上画出±ÙAB、±ÙBC、±ÙCA（或±ÙAO、±ÙBO、±ÙCO）电压相量，如图1所示

1、依次做出A、B、C、三点

三线所合成的s越小说明

极性正确。

2、然后再做另一组C、T的 A，B，C，三点，A与A，B与B，

C与C，的向量应相差180°

正确

②在±ÙAB相量上找出ÌA-ÙAB的读数位置（+33）过该点做ÙAB的垂线L1-L2

③在±ÙBC相量上找出ÌA-ÙBC的读数位置（+17.5）过该点做ÙBC的垂线m1-m2

④在±ÙCA相量上找出ÌA-ÙCA的读数位置（-50）过该点做ÙCA的垂线n1-n2

三条直线L1-L2、m1-m2、n1-n2应相交于一点“A"，OA就是电流ÌA的相量，当读数有误差时，3条直线未相交于一点，只要3个交点比较靠近，就不影响实验结果的准确性。此时，可取3个交点的中心作为ÌA的端点。参照ÌA的画法做出ÌB和ÌC的相量。

注意事项：

1、不管是用功率表法或相位表法，做电流向量六角图时，必须用同一系统的电流和电压以保证二者之间的绝对同步。

2、为保证实验结果准确可信，试验时电流和电压都必须大于一定数值，实验过程中负荷大小和功率因数应基本保持不变。

3、试验时应记下被试回路的功率因数或负荷情况。如电流、功率（P和Q）送电还是受电，以便于分析实验结果的正确性。

4、用功率表法做电流向量图时，切换开关在“正”，读数为正，切换开关在“负”，读数为负。在表1中每一横排及每一竖行的三个数字的代数和为“0”（或接近于0），则认为试验接线和读数是正确的。若有任一排或任一行的三个数字的代数和不等于0，则说明试验接线或读数不准确，应找出原因改过来。

5、试验方法准确、作图方法准确、电流相量不在预定位置，说明电流互感器极性或电流回路不准确，应找出原因改正过来。

6、在运行系统的电流互感器或电压互感器回路上做试验时，必须注意安全，严防C.T开路或P.T短路，未监视电流回路，在功率表或相位表的电流回路中应接入量程合适的电流表，只有在电流表指示回零时，才允许拆除或改动电流回路的试验接线。

7、这里只介绍了电流向量六角图的做法。试验时应根据需要做出各侧的电流向量，由于实验误差的影响，实测电流向量与理想向量相差10°是允许的。当误差超过15°时应慎重对待。

<二>相位表法：

用相位表做电流向量六角图时，为保证相位表的准确等级，接入相位表的电流和电压应大于一定数值，且不超过相位表的额定值。具体做法如下：

1、将被测电流ÌA同系统的电压ÙAB（或ÙAO）按规定极性接入相位表，根据相位表的指示确定电流ÌA的相位。

2、以同样的方法确定ÌB和ÌC的相位。

3、以电压向量为参考，画出ÌA、ÌB、ÌC的相量图。

<三>微机保护装置直读

随着微机保护装置的技术进步，中型、大型机组一段都采用微机保护装置。发电机及主变保护装置经硬接线接入装置后，装置内部经采样及内部CUP数据分析后，在装置上可直接观察到电流相位正确与否。

三、小结

如上所述，对于电量相位问题，选定测量对象后利用各种方法可判断保护装置接线是否正确。这关系到当发生故障时保护能否准确动作及设备能否正常投入运行，应当引起电气人员的重视。