引入电源相序对变压器差动回路保护相量的影响

引入电源相序对变压器差动回路保护相量的影响

赵亮

（哈尔滨铁路局供电处黑龙江省哈尔滨市150000）

摘要：本文通过对哈尔滨铁路局某变电站投运后主变差动保护跳闸后的原因进行分析，通过对综保装置相量图进行分析后，找出原因并进行了解决。并对引入电源相序对差动保护的影响进行了分析

关键词：正相许；反相序；差动保护

哈尔滨铁路局某66kV变电站Ⅰ号接线方式为Yn△11的主变于2016年10月份投运，投运两个月后，主变发生两次差动保护动作。通过电压核相发现，Ⅰ号主变电源接入为反相序。而接入反相序的电源是否是产生变压器差动不平衡电流的原因呢？在无法进行引入电源相序调整的情况下，运行人员对原边、副边电流互感器二次电流进行了调相，这种做法是否可行，下面进行分析。

1引入电源为正相序时，变压器差动电流角度分析

图（1）

如图（1）所示，Ⅰ号变压器接线组别为Yn11，即主变原边侧为星型接线，主变副边侧为三角型接线。原边、副边电流互感器均采用△接线方式接入综保装置差动端。接线时，原边、副边的电流互感器一次侧，可采用P2（或P1）同指向变压器的，两侧电流互感器相同极性的接线方式（即同为+极性，或同为-极性）即可。

当Ⅰ号变压器引入电源为正序即A、B、C时，原边电流互感器输入为大小相等的三相正序电流，以原边一次侧电流角度为基准角度，可以得出：

IA=I∠0°IB=I∠240°IC=I∠120°

因变压器原边电流互感器由P2端指向变压器，则原边电流互感器二次电流角度为（电流大小以电流互感器固有流比进行折算，以下不进行分析）：

IAH2=∠0°IBH2=∠240°ICH2=∠120°

副边电流互感器一次侧电流角度为：

IAL1=∠30°IBL1=∠270°ICL1=∠150°

因变压器副边电流互感器由P2端指向变压器，则副边电流互感器二次电流与一次电流角度相差180°，则副边电流互感器二次电流角度为：

IAL2=∠-150°IBL2=∠90°ICL2=∠-30°

由以上及图（2）所示，可以得出，在引入电源为正序时，主变原边电流互感器二次侧各相超前副边电流互感器二次各相电流150°。

由于压器绕组是Yn△11接线，固有的角度关系应通过综保装置在原边侧进行差动角度的补偿，而副边电流无需进行补偿：

IA-IB=∠30°IB-IC=∠270°IC-IA=∠150°

即可以得出主变原边电流互感器二次侧各相超前副边电流互感器二次各相电流180°。

2引入电源为反相序时，变压器差动电流角度分析

图（3）

根据图（3）所示，当主变引入电源为反相序，即A、C、B时，原边电流互感器输入为大小相等的三相正序电流，以原边一次侧电流角度为基准角度，可以得出反相序电流为：

IA=I∠0°IB=I∠120°IC=I∠240°

同样，因变压器原边电流互感器由P2端指向变压器，则原边电流互感器二次电流角度为：

IAH2=∠0°IBH2=∠120°ICH2=∠240°

变压器副边电流互感器一次电流：

IAL1=∠-30°IBL1=∠90°ICL1=∠210°

同样，因变压器副边电流互感器由P2端指向变压器，则副边电流互感器二次电流与一次电流角度相差180°，则副边电流互感器二次电流角度为：

IAL2=∠150°IBL2=∠-90°ICL2=∠30°

可以得出，在引入电源为正序时，主变原边电流互感器二次侧各相超前副边电流互感器二次各相电流210°。

通过综保装置对变压器原边电流互感器二次侧电流进行补偿（副边不补偿）可以得出：

IA-IB=∠-30°IB-IC=∠90°IC-IA=∠-150°

可以得出原边电流互感器二次电流超前副边电流互感器二次电流180°

当为主变引入电源为反相序，即A、C、B时，对变压器原边、副边电流互感器二次进行调相后：以原边一次侧电流角度为基准角度，可以得出：

IAH1=I∠0°ICH1=I∠120°IBH1=I∠240°

同样，变压器原边电流互感器由P2端指向变压器，则原边电流互感器二次电流角度为（调相后）：

IAH2=∠0°IBH2=∠240°ICH2=∠120°

变压器副边电流互感器一次电流：

IAL1=∠-30°IBL1=∠210°ICL1=∠90°

因变压器副边电流互感器由P2端指向变压器，则副边电流互感器二次电流与一次电流角度相差180°，则副边电流互感器二次电流角度为：

IAL2=∠150°IBL2=I∠30°ICL2=∠-90°

可以得出原边电流互感器二次电流超前副边电流互感器二次电流210°

因变压器绕组是Yn△11接线，保护装置计算差流平衡时，需要进行相位补偿，补偿方式是通过

IA-IB=∠30°IB-IC=∠-90°IC-IA=∠150°

可以得出原边电流互感器二次电流超前副边电流互感器二次电流210°

120°

在交接检验过程中，由于受到条件限制，无法进行带载调试。所以常规的试验方法，无法校验出实际运行时，引入电源相序对差动保护的影响。通过以上分析可以得出，经过综保装置相位角度补偿，引入正相序或反相序电源，都可以得到大小相等，方向相反的原边、副边电流，即差动电流为零。但是，如果通过改变原边、副边电流互感器二次电流相序，不但不能消除差动不平衡电流，反而会产生差动不平衡电流，所以运行人员的解决方式是不可行的。

调整电流互感器二次电流相位后，将会产生差动不平衡电流。如IH2-IL2=∠210°，并且无法进行停电回复，可根据综保装置的实际情况，将接线组别Yn△11整定Yn△1的接线方式，通过向负方向调整60°进而得到IH2-IL2=∠150°，再经过装置的相位补偿来得到平衡的差动电流。

参考文献：

[1]翟君毅,王伟利,王临宁,孙世勇,姚楠,郭丽丽.变压器区外故障引起差动保护动作分析[J].电世界,2015,56(09):18-19.

[2]沈国芳,陆志明,杨左勇.变压器综合差动保护系统试验方法探讨[J].宝钢技术,2006,(04):66-68+72.

作者简介：赵亮（1983-08），男，汉族，籍贯：黑龙江省绥化市，学历：硕士研究生