一次反相序对变压器差动回路相量的影响
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收稿日期:2012-11-12,修回日期:2012-11-20作者简介:力振国(1981-),男,山西朔州人,2003年毕业于太原理工大学电气工程及其自动化专业,工程师,从事保护调试及管理工作;邢晓花(1982-),女,山西朔州人,2005年毕业于兰州商学院金融专业,助理工程师,从事设备管理工作;程艳霞(1968-),女,河北冀县人,1997年毕业于山西省委党校经济管理专业,从事电力通信运行管理工作。
摘要:阐述了在目前运行的变电站中,有部分110kV、35kV农网变电站一次系统运行方式为负相序,随之二次系统也在负相序状态下运行。
根据负相序是否影响保护装置的正常工作,从主变差动保护、复合电压闭锁过流保护、零序方向保护、距离保护、过流保护五个方面分析了负相序对保护装置的影响,并提出了改进建议。
关键词:变电站;一次系统;负相序;保护装置中图分类号:TM711文献标识码:B文章编号:1671-0320(2013)01-0031-03在2011年对某110kV站的二次设备技术改造中,发现这个站的一次系统不是正相序运行而是负相序运行,造成此种现象的主要原因是建站时一次系统母线标定相别后与线路连接出现错误而且没有及时进行纠正所致。
在施工时,施工人员还以为一、二次设备都是一一对应,按照原计划接线,因此造成二次系统电压、电流相序与一次系统电压、电流相序相反。
对于主变差动保护、复合电压闭锁过流保护、零序方向保护、距离保护、过流保护是否可能均受到负相序的影响,将进行如下讨论(见图1、图2)。
本文在文献[1]理论分析的基础上,结合平时工作中遇到的一些实际情况如文献[2]所涉问题,探索了一次负相序状态会对保护装置产生怎样具体的不良影响,并提出如何在实际工作中解决此类影响的方法。
1二次系统负相序状态对继电保护装置的影响1.1对主变差动保护的影响当变压器一次绕组为Y/Y/△-11接线时,在一次系统为负相序状态下,高压侧电流超前低压侧电流为210°(为便于分析,假定变压器高低压两侧运行)。
110kV变压器差动保护相序误接线技术分析作者:赵学华来源:《中国科技纵横》2013年第09期【摘要】某110kV变电站#2主变差动保护差流越限告警,然后差动保护动作,主变及差动保护范围一次设备无异常。
本文从继电保护、二次回路角度,运用Matlab的图形输出功能进行技术分析,提出改进措施。
【关键词】差动保护二次相序 Matlab差动保护利用基尔霍夫电流定律工作,是变压器主保护之一,其保护范围是构成变压器差动保护的电流互感器(TA)之间的电气设备。
引起变压器差动保护动作的原因多为变压器及其套管,差动保护各侧TA以内的一次设备故障;变压器内部故障;差动保护二次回路问题引起保护误动作;差动保护TA二次开路或短路,各侧TA二次电缆接线。
1 事故案例以某110kV变电站运行方式为例,110kV 1#主变及10kV I母处检修状态;110kV 2#主变运行于110kV II母,带35kV所有负荷及10kV II段负荷。
110kV 2#主变保护型号是WBH-812A/R1微机变压器保护装置(许继)。
2010年某日12时12分12秒800毫秒差流越限告警动作(定值为0.55A),14时14分14秒702毫秒110kV 2#主变WBH-812A/R1保护装置比率差动保护动作(定值为1.1A),110kV 2#主变102、302、502开关跳闸。
差动电流A相=0.552A,B相=0.615A,C相=1.189A,制动电流A相=0.831A,B相=0.786A,C相=1.086A。
2#主变差动保护动作后,值班人员立即检查站内负荷情况及保护动作信息,2#主变差动保护范围内一次设备无发生故障的痕迹和异常,其他设备和线路无保护动作信号。
主变油样化验及高压试验结果无异常。
检查二次比率差动保护定值及保护逻辑均正确。
分析保护动作报告及故障录波图发现2#主变中压侧电流相序与高、低压侧不符。
随后现场保护人员对2#主变进行模拟量采样测试,判断为2#主变35kV侧TA二次回路接线可能存在错误。
一次反相序对变压器差动回路相量的影响【摘要】本文通过对主变绕组Yn△11方式的变压器一次绕组正序接线,负序接线,以及一次绕组负序接线后将二次绕组调成正序接线的几种方式的相量进行分析,详细介绍了这几种接线方式的相量关系,重点介绍了一次绕组负序接线后将二次绕组调成正序接线时主变差动保护装置出现差流的原因。
【关键词】星型接线三角型接线差流0前言某终端变电站电源进线一次相序接入为反相序,母线电压互感器带电后测二次电压为反相序,判断为一次进线相序接错。
随即将所有间隔的电压回路和电流回路B、C相序反接,将二次倒成正相序,在送Yn△11接线的主变时,发现主变差动保护差流不平衡,现对主变差动保护差流出现原因及解决方法分析如下。
1 正常正序Yn△11接线变压器相量分析图(1)如图(1)所示,变压器原边一次为星型接线,副边一次为三角型接线,即Yn△11接线。
原、副边电流互感器均采用星型接线方式接入微机型差动保护装置。
原边输入为三相大小相等的正序电流,即|IA|=|IB|=|IC|=I以原边A相一次电流为基准,即IA角度为零度,则IA=I∠0°IB=I∠-120°IC=I∠120°电流互感器接成星型,极性端P1指向高压侧母线,则电流互感器二次电流大小和角度为IA’=IA/k1=I/k1∠0°IB’= IB/k1 =I/k1∠-120°IC’= IC/k1=I/k1∠120°k1为高压侧电流互感器变比。
副边一次电流为:Ia=k(IA-IB)=√3 kI∠30°Ib= k(IB-IC)=√3 kI∠-90°Ic= k(IC-IA)=√3 kI∠150°k为变压器原副边匝数比。
因副边电流互感器的一次P1指向低压侧母线,则低压侧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大小和角度为:Ia’=-k2Ia=√3 kk2I∠-150°,Ib’=-k2Ib=√3 kk2I∠90°,Ic’=-k2Ic =√3 kk2I∠-30°k2为副边电流互感器变比。
浅谈逆相序对高压三相三线计量装置准确性的影响摘要:本文从实用角度分析了工作中常见的逆相序对三相三线有功、无功电能计量的影响,并提出了相应了改进措施。
关键词:逆相序三相三线计量方式有功计量无功计量影响Abstract:From a practical point of view,this paper analyzes the influence of the common inverse phase sequence on the measurement ofThree-phase three-line active and reactive work,and puts forward corresponding improvement measures.Key words: Inverse phase sequence three-phase three-wire measurement method active work measurement influence of reactive measurement在新建10KV高压客户计量装置及增容计量装置验收过程中,或者高压组合式互感器调整安装位置时,经常会遇到电能计量装置逆相序这种情况,逆相序条件下,究竟会不会影响有功电能计量的准确性?以及会对无功电能计量产生什么样的影响?一旦出现逆相序需不需要停电后进行相应相序调整?这些问题是从事营销配电及电能计量一线工作人员经常会遇到的问题。
下面我们就从高压计量装置的原理及实际应用角度分析逆相序对有功及无功电能计量的影响,通过简单的推导分析,得出实用性的结论,从而方便帮助一线工作人员实际工作的开展。
电能计量装置的接线方式及配置原则110kV及以上电压等级的高电压、大电流接地系统,是中性点直接接地系统,其TV常采用3台单相电压互感器按Y0-Y0方式接线,同时接入3台单相电流互感器,用三相四线电能表进行计量;35kV电压等级的中性点绝缘系统(或经消弧线圈接地系统),可采用Y/Y0接线方式的电压互感器及3台电流互感器接入三相四线电能表进行计量;10kV电压等级的城乡配电网,均是中性点绝缘系统,中性点无任何接地,电能计量装置若安装在用户配电变压器的一次高压侧,称为高压计量方式,俗称“高供高计”、“三相三线”,一般只通过V/V接线方式的电压互感器及两台电流互感器接入至三相三线电能表。
变压器开关柜一次相序装反对差动保护的影响及对策摘要:本文研究了变压器开关柜一次相序装反对差动保护系统中可能发生的一次相序装反情况,以及这种情况对保护系统性能的影响。
通过分析一次相序装反引发的问题,提出了相应的对策和改进建议,以确保变压器的安全运行和保护系统的可靠性。
关键词:变压器开关柜;一次相序装反;差动保护;影响;引言:一次相序装反是指在电力系统中,变压器的一次侧相序与二次侧相序不匹配的情况。
这种情况可能发生在变压器开关柜中,由于操作错误或设备故障,导致一次相序装反。
一次相序装反可能会对电力系统和变压器保护系统产生严重的影响,因此需要特别关注。
一、一次相序装反的影响1.1电流不平衡:一次相序装反会导致电流不平衡,即各个相之间的电流幅值和相位不同。
这可能会使一些相的电流超过额定值,而另一些相的电流下降。
电流不平衡会引起以下问题:1)设备过热:电流不平衡会导致电力设备的不均匀负载,其中一部分设备承受较大的电流负荷,可能导致过热。
这会缩短设备的使用寿命,增加维护成本,并可能引发设备故障。
2)电能浪费:电流不平衡导致电能分布不均匀,使得一些导线和设备负载更重,而其他部分则负载较轻。
这会导致电能在电力系统中的不平衡分配,浪费了电能,增加了能源成本。
3)误动作:电流不平衡可能导致保护系统的误动作。
由于电流的不均匀分布,差动保护装置可能错误地判断出现故障,导致不必要的设备跳闸,从而降低了电力系统的可靠性和连续供电性。
4)电压不稳定:不平衡的负载分布可能导致电压不稳定。
部分电压下降可能影响其他设备的正常运行,进一步引发电力质量问题。
5)电流谐波:不平衡电流还可能导致电流谐波,这会影响电力系统的谐波失真水平,可能对系统中的其他设备和设施产生不利影响。
1.2差动保护失效:电力系统中通常使用差动保护来检测电流差异,以便识别故障。
一次相序装反会导致电流不平衡,使差动电流超出正常范围,从而干扰差动保护系统的正常运行。
这可能导致保护系统误动作或无法检测内部故障。
0 引言变压器是电力系统中至关重要的设备,利用这种设备可以对电流、电压进行调整,从而满足不同领域中电力能源的实际需求。
想要更加明确的指出造成变压器差动保护影响因素,就要针对变压器故障原因进行分析,对负相序情况下的接线组别变压器进行差动保护影响分析,继而有效修正不平衡现象的修正研究。
1 变压器差动保护负相序时的接线组别向量1.1 案例分析17年11月某供电检修公司承接了110kV 变电站改造工程中主变保护调试任务和送电任务。
该110kV 变电站使用的是一体化微机变压器保护,变压器各侧比差和角差平衡都由软件来实现,但是在调试主变保护过程中,调试人员发现主变后备保护负序电压元件之间出现了频繁动作,且发出了告警信号,经过仔细检查后,110kV 变电站的一次系统电源为负相序。
对此施工人员采用人为的方式,将进入保护装置的二次电流/电压转变为正相序,从而解决主变后备保护负序电压元件频繁动作问题,告警信号也随之消除,主变相关参数定值依然按照主变实际情况整定。
1.2 接线组别变压器相量图分析根据变压器差动保护负相序时的接线组别向量图所示,上文案例中110kV 变电站选择的一体化微机变压器中的Y/Δ-11接线组别,在系统电源出现负相序时,高压侧和低压侧的电流/电压向量之间相差了30°。
高压侧电压流向量方向指向作为长针,指向12点,低压侧电/电流向量方向则指向了1点。
将变压器差动保护负相序时的接线组别向量图和正相序的接线组别向量图进行对比分析可知,电源正相序、负相序之间,对变压器接线组别有影响,也就是说变压器真实接线组别受系统相序影响。
从图1中还可以看出,当变压器系统电源呈现为负相序情况下,变压器接线组别会发生变化,从11点转变为1点,高压侧电流/电压和低压侧电流/电压之间的向量相位差会沿着顺时针为30°。
2 变压器差动保护负相序对差动保护的影响分析2.1 常规继电器差动保护的修正作用常规继电器的差动保护可以调节因为相位差所引起的不平衡电流,常规继电器差动保护会在Y/Δ-11接线组别为1点时,进行修正动作,此时系统电源为负相序,然后具体转Abstract:In the process of power system development, Under the negative phase sequence of transformer differential protection, The phase relation of current will also change. The effect of differential protection will produce some negative changes. Therefore, this paper analyses the influence of negative phase sequence of transformer differential protection on differential protection. Firstly, according to the actual case, the influence of connection group vectors on the negative phase sequence of transformer differential protection is analyzed concretely. Then the influence of differential protection is analyzed from many aspects.Key word: Transformer; Negative phase sequence of differential protection; Connection group; phase difference图1 变压器差动保护负相序条件下,Y/Δ-11接线组别向量图图2 变压器差动保护系统负相序情况下常规差动保护角差修正向量图2.2 常规变压器差动保护的修正作用通过上文可知,变压器的差动保护作用存在,且可以发挥作用,因此在负相序条件下,一体化微机变压器Y/Δ-11接线组别为1点时,就会出现图3这种变压器差动保护负相序时差动保护角差修正向量图。
关于对△/Y-11型变压器相序及相量的分析摘要:我公司6/0.4kV变压器大部分为△/Y-11型变压器,曾经发生过短路、烧毁等故障,在变压器更换后检修接线过程中有可能发生相序错误,导致高低压侧电压相量发生变化,埋下了非同期并列的隐患。
所以对于新安装或大修后的变压器,在投运前要核相以保障设备安全运行。
主题词:相序相量引言:在变压器更换后检修接线过程中有可能发生相序错误,导致高低压侧电压相量发生变化,埋下了非同期并列的隐患。
所以对于新安装或大修后的变压器,在投运前要核相。
判断变压器接线是否正确,了解变压器的相量图,能够为变压器相序的判定提供依据。
1.#4卸煤变BS23相序倒换的分析2009-08-29日#4卸煤变BS23由检修转运行,在CS22-2A开关间隔上下口处核对CS23段与CS22段相序发现A-A相400V、B-B相0V、C-C相402V,相序不一致。
由该组数值可以看出,变压器b相相序正确,a、c相相序相反。
此时测得的A-A、C-C相电压数值实际为两变压器电源系统低压侧A相与C相的电压差值,即线电压值。
由于是变压器低压侧a、c相接反,误认为将#4卸煤变BS23高压侧A、C相序倒换,低压侧相序就能倒换过来。
接线倒换后,在CS22-2A开关间隔上下口处核对CS23段与CS22段相序发现A-A相240V、B-B相214V、C-C相230V,相序不一致。
具体原因如下:#4卸煤变BS23换相后高压侧相序变为C-B-A,由图一可以看出,、、,高压侧相电压发生了变化。
由图三的第一种连接法相量图可以看出,低压侧相电压相量也发生了变化。
此时在CS22-2A开关上下口测得的A-A、C-C相电压数值实际为#3卸煤变BS22和#4卸煤变BS23低压侧A相与C相、C相与A相的电压差值,即为图二中的、,由图二可见均为相电压; B相与B相的差值也发生了变化,为图二中的,结果为相电压。
由此可见,变压器低压侧相序错误,调换高压侧相序不能将相序改正过来。
变压器一次接线反序对差动保护的影响摘要:差动保护作为变压器的主保护主要是反映变压器绕组、套管及引出线上的故障。
结合实例从相量图和现场数据分析差动保护在不同接线方式下Y-△变换变压器各侧电流幅值和相位进行补偿。
关键词:变压器、差动保护、接线组别、Y-△变换、补偿变压器是电力系统中的重要元件,它的安全运行对于保证电力系统的正常运行和对供电的可靠性以及电能质量起着决定性的作用,同时大容量变压器的造价也十分昂贵。
因此针对变压器的保护装置可靠动作显得尤为重要,目前电力系统中大型变压器普遍采用数字式微机差动保护作为主保护。
微机保护装置接线和整定简单、保护动作可靠,需根据实际情况对其进行合理整定,如果粗心大意或与实际运行方式不符就有可能造成差动保护误动或拒动。
本文就一起变压器差动保护的接线方式问题引起的差流进行分析和探讨。
1、一起主变压器差动保护负荷六角图测量分析2012年5月韶关某110kV新建用户变电站带电容器启动主变。
主变为SZ11-20000/110型双绕组变压器,联结组别为Y/d-11方式。
主变差动保护采用南瑞继保RCS-9671C型变压器差动保护装置,变高侧变比400/5、变低侧变比2500/5、电容器容量4300Kvar。
主变投运带电容器差动保护六角图测量时,保护装置显示差流Icd=0.2Ie,测量数据如下表-1所示:表-1变低电压滞后变高电压30°其对应的负荷六角图如图-1所示:正常情况下Y/d-11型变压器带电容器启动时由于变压器高低压侧之间存在30°相位差,其正确相量图应为图-2所示:2、原因分析通过两相量图比较发现滞后60°。
根据二次电流值及相位角大小发现各侧电流大小一致、相序正确,而且装置调试时已对CT极性做过认真检查,可以基本排除某一相或极性问题的可能性。
是何原因导致偏离60°,从相量图-1可以直观的发现滞后30°,而对于Y/D-11变压器来说应超前30°,显然主变的联结组别可能有问题。
相序,一个你不能忽视的存在!在使用三相动力线路时,部分同行往往只注意供电电压、导线承载力这些参数,而非常容易将实际使用当中另一重要特性因素——相序所忽略。
可在三相动力用电线路中,相序有时会非常重要,如果不加以重视将产生不必要的故障甚至事故!前段时间隔壁厂里新安装了一台三相潜水泵,当班电工在接好电源线后便送电检验水泵的出水量。
可是他发现出水口的水流量十分小,而且水压也是极低!这位同行理所当然地认为是电源或水泵的问题,便电压、电流甚至水泵的绝缘阻值通通检测了一遍,可结果却均正常,于是这位同行又再次送电观察,无奈故障依旧!正当这位同行反复折腾查找原因时,恰巧被前往该厂办事的本人看到,了解完情况后,便让他将通往水泵的三根电源线中的两根对调了一下(既变换了一下水泵的相序),送电后出水量和出水压力均达到额定要求。
当我告知他如果长时间让水泵这样反转的话,水泵上的叶轮以及连接出水管的盘根都有可能脱落时,他紧张的直冒冷汗!其实这就是一起三相异步电动机接反相序致使反向运转的典型实例,只是由于对方可能是电工新手的缘故,未能及时意识到罢了!类似上面这种接错相序,导致无法达到额定输出参数的设备还有三相异步电动机拖动的空气压缩机(空压机)、液压泵等。
如果说上面只是造成设备“出力不出功”的故障,那么有些三相用电设备一旦将相序搞反,则往往极易发生严重的安全事故。
例如三相电机驱动的砂轮机、切割锯、风机等诸般高速旋转类的设备,在电源相序搞错反向运行时,其夹持的砂轮片、锯片、风叶等极易松脱被强大的离心力甩出,导致不堪设想的事故!综上所讲,在针对三相用电的旋转类设备接线时,一定要注意电路中的相序问题。
如果在不确定设备转向的情况下,可在接线后稍加通电验看,确认转向无误后再通电运行,以防不必要的故障或事故发生!。
一起CT极性反接对变压器差动保护影响的分析和处理摘要:在电力系统生产中, 由于接线错误、极性接反造成差动保护误动作的事故时有发生, 给电力企业安全生产造成重大损失。
本文从电流互感器极性对差动保护影响入手,对黄陵矿业发电公司1#机6KVⅠB分支临时系统电流互感器极性错误进行分析进而制定出整改方案,为电力行业内出现类似提供了参考。
关键词:差动保护 CT极性差流0 引言黄陵矿业煤矸石发电有限公司三期电厂采用上海汽轮发电机厂生产的2×300MW发电机组,启备变采用新疆特变电生产的有载调压分裂变压器,型号为SFFZ—60000/330。
启备变采用南瑞继保电气公司的RCS—985T微机型保护装置。
差动保护为变压器主保护,在实际生产运行中起到重要作用。
在变压器每次上电之前,必须对差动保护装置极性进行校验,确保极性正确后才能投入使用。
若差动保护极性不正确,则会导致投运后差动保护启动,高压断路器跳闸,影响发电厂稳定运行。
1 事件经过2016年6月20日,1#机6KVⅠB分支临时系统准备带电。
首先将启备变差动保护压板退出,后进行临时系统带电,带电无异常后启动设备使系统产生电流回路。
此时启备变保护柜发差流报警,ⅠB分支差流Id达到0.25Ie,由于系统只启动个别设备,还未达到额定电流值,故此差流已相当大,远高于正常数值。
进而对ABC三相电流相位进行测量,发现AB、AC、BC均不等于120°。
由此判断该临时系统电流互感器极性接反。
2 极性分析差动保护装置电流互感器极性离不外乎以下三方面:(1)差动保护差流的计算公式。
(2)CT的安装方向。
(3)TA二次侧的引出方式。
差动保护是通过比较各侧电流的大小和相位来工作的,因此流入保护装置的电流相位就必须要满足保护装置的要求,南瑞RCS985发电机差动保护差动电流采用:。
发变组及启备变保护电流采用:。
差动保护的电流相位在引入装置前可以用改变CT的安装方向和CT引入保护装置的二次线的方式来实现。
2021.17科学技术创新变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护,保护范围为输入高低压测电流互感器两端的矢量差,正常时流进保护装置的电流和流出的电流相等,如果非故障原因引起变压器两侧CT 二次线圈环流不平衡,就可能会造成保护不正确动作。
经分析,变电站主变压器相序接反会存在以下问题:(1)不能和其它的线路合环。
(2)当用电用户三相电机时,由于和原来的相序相反能会引起电机倒转,严重时会造成人身伤亡事故。
(3)由于计量相序错误,可能会造成计量不准。
(4)接入变压器保护装置电流与实际相序不对应,可能引起保护误动作或者对事故原因分析不清。
下面以某变电站因相序问题引起的主变差动保护长期存在差流为例,分析系统相序错误对主变差动保护的影响。
1现场情况及原因分析一次接线一般没有问题,但是由于工厂布局、技术条件、人为因素等的影响,相序接反的情况还是有可能发生的。
35kV 甲变电站变压器铭牌联结组别为Y N d11的接线方式,改造投运后,变电二次检修人员带负荷校验时,发现主变保护装置显示有差流存在,检查二次接线后,并未发现异常,经全站核查,判断为35千伏进线接入时相序错误。
如果电压中有较大的三次谐波电势,电压波形会产生很大的畸变,而接线组别为Y N d11可以有效地降低谐波量。
但是,这样的接线方式使高压测电流的相位超前低压侧30°,必须对电流相位进行补偿后,保护装置才能无差流。
本站变压器高低压侧电流互感器均按Y 型方式接线,将各侧TA 的二次电流接入保护中,相角误差和变比误差引起的不平衡电流在保护装置内部进行软件补偿。
本站主变差动保护装置W D B-821C 型电流相位补偿采用Y 侧向△侧补偿的方法,公式如下:图1电流相位补偿Y 侧向△侧补偿下面分析系统相序问题对差动保护造成的影响。
(1)正相序时Y /Δ-11型变压器从图2向量图分析得出:对Y /Δ-11接线的变压器,系统电源正相序时,其高压侧和低压侧线电流向量相差330°(沿顺时针方向),即以高压侧线电流向量方向指向作为长针,指向12点,则低压侧线电流向量方向指向11点。
www�ele169�com | 99实验研究前言变压器是一种利用电磁感应原理来对电流与电压进行调整的装置,其目的在于满足不同领域电力能源的实际需求,在电力系统中的作用十分显著。
本文所描述的变压器,为某型号一体化微机变压器,引进向量图的分析方式,对负相序情况下的Y/Δ-11接线组别变压器进行差动保护影响的分析,以便于更好地明确变压器差动保护的影响因素。
1.变压器差动保护负相序时的接线组别向量图依据图1向量情况进行分析,可以得知,应用Y/Δ-11接线组别的变压器,若其电源呈现为负相序的状态时,其高压一侧电流电压与低压一侧的电流电压之间沿顺时针方向会有30°的相位差,引进钟表指针的概念,将高压一侧的电流电压向量方向作为长表针,以其指向12点钟方向,低压一侧的电流电压向量方向为短表针,指向1点钟方向,从图中可以看出,I1ABY 与I 1abΔ之间沿顺时针方向有30°的差距。
图1 变压器差动保护负相序条件下,Y/Δ-11接线组别向量图从图中可以分析得知,Y/Δ-11接线组别变压器,其电源系统的正相序与负相序会对其接线组别产生影响,结合以往实践经验,总结为:①变压器系统电源呈现为正相序的情况下,其接线组别不会发生变化,为11点,高压侧电流电压与低压侧电流电压之间的向量相位差沿顺时针为330°;②变压器系统电源呈现为负相序的情况下,其接线组别会发生变化,由11点转变为1点,高压侧电流电压与低压侧电流电压之间的向量相位差沿顺时针为30°。
2.变压器差动保护负相序对差动保护的影响■■2.1■常规继电器差动保护的修正作用变压器电源呈现为负相序的情况下,由于常规继电器的差动保护作用,由于Y/Δ-11接线变压器所能够接受到的组别为1点接线组别,依据图2所示,可以看出电流向量所表现出来的高压Y 侧电流I2AY 沿顺时针方向超前低压Δ侧电流I2abΔ30°,但同时,变压器的Y 侧电流互感器二次绕组是按照三角形的方式进行的接线,二次电流I2ABY 会相较于一次相序电流有一定的滞后,滞后效果为I2AY 30°。
变压器开关柜一次相序装反对差动保护的影响及对策作者:张喜文来源:《硅谷》2014年第24期摘要变压器是整个电力系统中非常重要的电气设备之一,它的主要作用是起着传递能量的作用,而差动保护则是变压器内部故障的主要保护程序,本文主要探讨了35千伏变压器开关柜一次相序装反对差动保护的影响,并且在此基础上提出了相应的改进措施。
关键词差动保护;相序;电流互感器中图分类号:TM591 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)24-0158-011 变压器保护的发展情况在电力变压器当中最主要的保护就是差动保护,它是建立在基尔霍夫电流定律的基础上的,现阶段差动保护在发电机的应用上还是非常成功的,但是作为变压器内部故障的主保护,差动保护在现场使用以及原理方面都是存在一定的问题的,它和我们看到的一般线路上的差动保护是不同的,主要是由于变压器一次绕组、二次绕组之间并没有直接的电气联系,它是根据稳定运行时磁路的平衡关系将副边电力量联系起来的,当变压器系统出现故障的时候,这时的变压器不会在满足平衡关系,所以要对其暂态过程的性能进行准确的检测,避免出现变压器差动保护在这一过程中出现误动的现象。
现阶段变压器差动保护在实际的应用过程当中主要存在以下几点问题:1)怎样更好的防止励磁涌流造成变压器差动保护误动;2)怎样提高差动保护的灵敏性。
防止励磁涌流造成的变压器差动保护误动:目前工程上大多数都是根据励磁涌流与故障电流在波形特征上的相关差异来进行励磁涌流的识别的,后来随着变压器主保护以及后备保护一体化方案的逐渐认可和实施,在变压器的保护装置中引入电压量逐渐成为了可能,此时综合电压、电流这两个状态的变量来进一步的描述变压器的实际运行状态,使得信息更加的完善,而随着科学技术的不断发展,也是为了找到更好的识别励磁涌流的方法,现阶段已经推出的方法有基于磁通特性、基于变压器回路方程等。
基于变压器回路方程的方法:这种方法是根据变压器在正常运行时描述的等效电路模型,列出了原、副边的回程,而且根据变压器的磁通平衡原理,将绕组磁链项进行消去,最后得出只含有u、i、以及相应绕组参数的方程。
一次反相序对变压器差动回路相量的影响【摘要】本文通过对主变绕组Yn△11方式的变压器一次绕组正序接线,负序接线,以及一次绕组负序接线后将二次绕组调成正序接线的几种方式的相量进行分析,详细介绍了这几种接线方式的相量关系,重点介绍了一次绕组负序接线后将二次绕组调成正序接线时主变差动保护装置出现差流的原因。
【关键词】星型接线三角型接线差流0前言某终端变电站电源进线一次相序接入为反相序,母线电压互感器带电后测二次电压为反相序,判断为一次进线相序接错。
随即将所有间隔的电压回路和电流回路B、C相序反接,将二次倒成正相序,在送Yn△11接线的主变时,发现主变差动保护差流不平衡,现对主变差动保护差流出现原因及解决方法分析如下。
1 正常正序Yn△11接线变压器相量分析图(1)如图(1)所示,变压器原边一次为星型接线,副边一次为三角型接线,即Yn△11接线。
原、副边电流互感器均采用星型接线方式接入微机型差动保护装置。
原边输入为三相大小相等的正序电流,即|IA|=|IB|=|IC|=I以原边A相一次电流为基准,即IA角度为零度,则IA=I∠0°IB=I∠-120°IC=I∠120°电流互感器接成星型,极性端P1指向高压侧母线,则电流互感器二次电流大小和角度为IA’=IA/k1=I/k1∠0°IB’= IB/k1 =I/k1∠-120°IC’= IC/k1=I/k1∠120°k1为高压侧电流互感器变比。
副边一次电流为:Ia=k(IA-IB)=√3 kI∠30°Ib= k(IB-IC)=√3 kI∠-90°Ic= k(IC-IA)=√3 kI∠150°k为变压器原副边匝数比。
因副边电流互感器的一次P1指向低压侧母线,则低压侧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大小和角度为:Ia’=-k2Ia=√3 kk2I∠-150°,Ib’=-k2Ib=√3 kk2I∠90°,Ic’=-k2Ic =√3 kk2I∠-30°k2为副边电流互感器变比。
由此可以得出原边电流互感器二次电流相位与副边电流互感器二次电流相位关系为IA’超前Ia’150°IB’超前Ib’150°IC’超前Ic’150°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”= IA’- IB’= √3I/k∠30°IB”= IB’- IC’= √3I/k∠-90°IC”= IC’- IA’= √3I/k∠150°IA”、IB”、IC”为保护装置相位补偿后的原边电流相量。
保护装置计算副边电流时无需相位补偿,即Ia”=Ia’=-k2Ia=√3 kk2I∠-150°,Ib”=Ib’=-k2Ib=√3 kk2I∠90°,Ic”=Ic’=-k2Ic =√3 kk2I∠-30°Ia”、Ib”、Ic”为保护装置采集到的副边电流相量。
可以得出IA”与Ia”角度相差180°IB”与Ib”角度相差180°IC”与Ic”角度相差180°由此可以得出,通过保护装置平衡系数调整,即可使保护装置差流平衡。
2 主变原边反相序时Y△11接线变压器相量分析图(2)如图(2)所示,电源一次进线B、C相接反接入变压器原边,即进入变压器原边为反相序电流,变压器绕组仍为Yn△11接线即原边为星型接线,副边一次为三角型接线。
原、副边电流互感器均采用星型接线方式接入微机型差动保护装置。
原边输入的为三相大小相等的负序电流,即|IA|=|IB|=|IC|=I以原边A相一次电流为基准,即IA角度为零度,则原边A相电流为:IA=I∠0°原边B相电流为:IC=I∠120°原边C相电流为:IB=I∠-120°电流互感器接成星型,极性端P1指向高压侧母线,则电流互感器二次电流大小和角度为IA’=IA/k1=I/k1∠0°IB’=IC/k1=I/k1∠120°IC’=IB/k1=I/k1∠-120°K1为高压侧电流互感器变比。
由上式可以得出输入保护装置的原边电流互感器二次电流为负序电流。
副边一次电流Ia=k(IA-IC)=√3kI∠-30°,Ib= k(IC-IB)=√3kI∠90°,Ic= k(IB-IA)=√3kI∠-150°k为变压器原副边匝数比因副边电流互感器的一次P1指向主变低压侧母线,则副边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大小和角度为Ia’=-k2Ia=√3kk2I∠150°,Ib’=-k2Ib=√3kk2I∠-90°,Ic’=-k2Ic =√3kk2I∠30°k2为副边电流互感器变比。
由上式可以得出输入保护装置的副边电流互感器二次电流为负序电流。
原边电流互感器二次电流相位与副边电流互感器二次电流相位关系为IA’超前Ia’210°IB’超前Ib’210°IC’超前Ic’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”= IA’- IB’= √3I/k1∠-30°IB”= IB’- IC’= √3I/k1∠90°IC”= IC’- IA’= √3I/k1∠-150°IA”、IB”、IC”为保护装置相位补偿后的原边电流相量。
保护装置计算副边侧电流时无需相位补偿,即Ia”=Ia’=-k2Ia=√3kk2I∠150°,Ib”=Ib’=-k2Ib=√3kk2I∠-90°,Ic”=Ic’=-k2Ic =√3kk2I∠30°Ia”、Ib”、Ic”为保护装置采集到的副边电流相量。
可以得出IA”与Ia”角度相差180°IB”与Ib”角度相差180°IC”与Ic”角度相差180°由此可以得出,通过保护装置平衡系数调整,即可使保护装置差流平衡3 主变原边BC反相序原、副边电流互感器二次BC相倒相序后的Yn△11接线变压器相量分析图(3)如图(3)主变一次电源进线B、C相接反接入变压器原边,即进入变压器原边为反相序电流,变压器绕组仍为Yn△11接线,原边为星型接线,副边一次为三角型接线,原、副边电流互感器均将B、C倒相序并以星型接线方式接入微机型差动保护装置。
原边输入为三相平衡电流,即IA=IB=IC=I以原边A相一次电流为基准,即IA角度为零度,则原边A相电流为:IA=I∠0°原边B相电流为:IC=I∠120°原边C相电流为:IB=I∠-120°电流互感器接成星型,极性端P1指向高压侧母线,则电流互感器二次电流大小和角度为IA’=IA/k1=I/k1∠0°IB’=IB/k1=I/k1∠-120°IC’=IC/k1=I/k1∠120°k1为高压侧电流互感器变比。
可以得出输入保护装置的原边电流互感器二次电流为正序电流。
副边一次电流Ia=k(IA-IC)=√3kI∠-30°,Ib= k(IC-IB)=√3kI∠90°,Ic= k(IB-IA)=√3kI∠-150°k为变压器原副边匝数比因副边电流互感器的一次P1指向低压侧母线,则低压侧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大小和角度为Ia’=-k2Ia=√3kk2I∠150°,Ib’=-k2Ic =√3kk2I∠30°,Ic’=-k2Ib=√3kk2I∠-90°k2为副边电流互感器变比。
可以得出输入保护装置的副边电流互感器二次电流为正序电流。
原边电流互感器二次电流相位与副边电流互感器二次电流相位关系为IA’超前Ia’210°IB’超前Ib’210°IC’超前Ic’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”= IA’- IB’= √3I/k1∠30°IB”= IB’- IC’= √3I/k1∠-90°IC”= IC’- IA’= √3I/k1∠150°保护装置计算副边侧电流时无需相位补偿Ia”=Ia’=-k2Ia=√3kk2I∠150°,Ib”= Ib’=-k2Ic =√3kk2I∠30°,Ic”=Ic’=-k2Ib=√3kk2I∠-90°Ia”、Ib”、Ic”为保护装置采集到的副边电流相量。
可以得出IA”与Ia”角度相差120°IB”与Ib”角度相差120°IC”与Ic”角度相差120°由此可以得出,因为原边输入达到保护装置经过保护装置相位补偿后的相量与副边保护装置测得的相量角度相差120°,两次电流无法通过调整平衡系数的方法将差流调平衡,保护装置带负荷后始终存在差流。
4 结论:综上所述,可以看出,不论变压器原边接入的是正序还是负序电源,保护装置经过相位补偿后,原边侧和副边侧的相位相差180°,均可通过平衡系数调节使保护差流平衡。
不同的是一次接入为正序电源时,原边输入保护装置的二次电流与副边输入保护装置的角度为原边超前副边150°,一次接入为负序电源时原边输入保护装置的二次电流与副边输入保护装置的角度为原边超前副边210°。
如果原边接入负序电源,原、副边二次电流接入保护装置时将负序电流调成正序电流时,原边输入保护装置的二次电流与副边输入保护装置的角度为原边超前副边210°,但保护装置经过相位补偿后,原边侧和副边侧的相位相差120°,无法通过平衡系数调整的方法将差流调平衡。
因此无论主变一次接入时正相序,还是负相序,均不允许将电流二次回路相序调整。