变压器功率方向保护校验方法探讨

　　可以类推:

　　当CT 一次绕组L1 指向变压器,二次侧从K1 流出时,作出保护的动作区同图4 所示时,才可以确定功率方向保护的正确性。

　　当CT 一次绕组L1 指向变压器,二次侧从K2 流出时,动作区应同图3 。

　　可见,在校验功率方向保护时,依据PT、CT 接线的极性和保护的方向整定,模拟出系统一次故障的情况,对保护加入二次电压和二次电流进行整组试验,不但可以校验保护功能的完好性,还可以校验保护功率方向接线的正确性,方法简洁可靠。

　　4 　零序功率方向的校验

　　用模拟故障的方法校验零序功率方向,首先要分析正方向接地故障时零序电压电流的关系。如图5 所示,系统K 点发生接地故障,作出零序网络图。由图可以看出,零序网络中M 侧流过零序电流IK, 母线侧零序电压UM0 为:

　　图5 　系统正方向接地故障零序等值网络UM0 = IK ×ZM 式中, ZM M 侧零序阻抗; ZM 主要决定于变电所中性点接地变压器的零序阻抗,阻抗角约在85°以上。

　　由式可作出一次零序电压UK1 与一次零序电流IK1 相量关系如图6,零序电压超前零序电流约85°。二次零序电压和二次零序电流的相量关系则与

　　PT 及CT 的接线有关。

　　我局的220kV 变压器零序功率方向保护正方向的整定都是指向母线的,零序电压通过PT 开口三角取得,其接线采用₂3 U0 接线,即一次零序电压和二次零序电压反相位。如图9 示。

　　零序电流取套管CT 二次中性线上流过的零序电流时,当CT 一次侧L1 指向母线,二次侧从K1 引出接至保护,可认为一次零序电流与二次零序电流同相位,二次零序电压UK2 和二次零序电流IK2 的向量关系如图7; 反之,当CT 一次侧L1 指向母线,二次零序电流反相位,二次零序电压UK2 和二次零序次从K2 引出接至保护,可认为一次零序电流与二电流I_K2 的向量关系如图8 所示。

图6 　正方向接地故障一次零序电压电流　图7 　正方向接地故障二次向量图和动作区　图8 　正方向接地故障二次向量图和动作区

图9 　PT 二次电压₂3 U0 接线图

　　同样地,对零序功率方向保护进行校验时,首先查明PT 、CT 的接线方式,再模拟故障的情况,在保护端子上加入上述关系的二次零序电压UK2 和二次零序电流IK2 ,检查保护动作的情况,确定保护的动作区和灵敏角。如果在正方向故障时保护能够正确动作,反方向故障时保护应可靠不动作,则表明保护接线正确,功能完好。

　　例如,CT 一次绕组L1 指向母线,二次侧电流从K1 流出,对于以方向指向母线为正方向的零序功率方向保护,在保护加入如图7 所示的二次零序电压UK2 和二次零序电流IK2 ,则此时相当于母线外部故障的情况,保护应该正确动作,而在反方向故障时应不动作。根据上述动作条件确定保护的动作区和灵敏角,如图7 示。保护的动作区范围为电流超前电压5°～185°,最大灵敏角为95°。

　　图10 　CT 接线图对于LG₂12 零序功率方向继电器,灵敏角为70° 时,在上述情况下,继电器的电压和电流线圈应是反极性接入二次零序电压和二次零序电流(如电压线圈极性端接PT 二次的极性端,则电视线圈的极性端

要接CT 二次的非极性端),才可以保证在正方向故障时,二次零序电流超前二次零序电压的情况下继电器能够正确动作。

　　当CT 一次绕组L1 指向母线,二次侧电流从K2 流出时,二次零序电流正好反了180°,如图8 。对于以方向指向母线为正方向的的零序功率方向保护, 在保护加入图8 所示二次零序电压UK2 和二次零序电流IK2 ,则正好是正方向故障的情况,保护应该正确动作,而在反方向故障时应不动作。根据上述动作条件确定保护的动作区和灵敏角,如图8 示。对于LG₂12 继电器,可以推出,继电器的电压和电流线圈应是正极性接入二次零序电压和二次零序电流。

　　同样可以推得:

　　当CT 一次绕组L1 指向变压器,二次侧从K1 流出时,作出保护的动作区同图8 所示时,才可以确定零序功率方向保护的正确性。

　　当CT 一次绕组L1 指向变压器,二次侧从K2 流出时,动作区应同图7 。

　　可见,在校验零序功率方向保护时,和校验相间功率方向保护一样,依据PT 、CT 接线的极性和保护的方向整定,模拟出系统一次故障的情况,对保护加入二次电压和二次电流进行整组试验。值得注意的是PT 开口三角的接线方式,采用₂3 U0 和3 U0 的不同接法时结果正好相反。

　　5 　结论

　　1 (1) 实际运行结果表明,本文提出的模拟系统故障,利用整组试验的方法,能够简单可靠地对变压器功率方向保护接线正确性和保护功能完好性进行校验。特别是对于微机变压器保护,其优点更加明显。

　　(2) 应该指出,对系统正、反方向故障时二次电压和二次电流相位关系分析的正确性是建立在PT 、CT 接线极性的正确确定的基础上站改造来说,施工不便。

3. 4 在有人值班时,操作把手应复位。手动操作是远方遥控的一级