TA在干式變壓器微機差動(dòng)保護裝置中的應用

摘要：介紹了干式變壓器微機差動(dòng)保護中TA二次回路相位校正、不平衡電流、極性、現場(chǎng)接線(xiàn)、TA飽和判據原理和現場(chǎng)TA斷線(xiàn)試驗的技術(shù)知識，具有實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：電流互感器；微機差動(dòng)保護；相位校正；不平衡電流引入干式變壓器差動(dòng)保護與線(xiàn)路差動(dòng)保護相同。元件兩側的電流互感器TA采用差動(dòng)連接。正常和外部故障時(shí)，流入繼電器的電流接近于零，繼電器不工作。內部故障時(shí)，流入繼電器的電流是短路電流，繼電器動(dòng)作。它的物理原理都是基于基爾霍夫電流定律。對于干式變壓器的差動(dòng)保護，這個(gè)規律并不完全滿(mǎn)足，因為干式變壓器并不是一個(gè)理想的電路元件，在其觸頭的端子處不僅有電氣連接，還有磁連接和各種內部損耗。因此，干式變壓器的差動(dòng)保護原理更加復雜。1電流互感器TA二次回路的相位校正，因為電力系統干式變壓器常采用Y/-11接線(xiàn)方式，干式變壓器兩側電流相差30。此時(shí)，如果干式變壓器兩側的TA仍采用通常的接線(xiàn)方式，TA二次電流會(huì )因相位不同而產(chǎn)生流入保護裝置的不平衡電流。如果不平衡電流過(guò)大，內部故障時(shí)會(huì )降低保護的靈敏度，需要進(jìn)行相位校正。常見(jiàn)的校正方法有兩種：a .常規方法：干式變壓器Y形側ta接成三角形，干式變壓器三角形TA接成Y形，適合常規保護。b微機保護方式：干式變壓器每側TA二次側接成y形，由保護裝置內部軟件進(jìn)行調相。如干式變壓器Y側TA接成Y形后，通過(guò)軟件獲得二次側三相電流的采樣值Ia、Ib、Ic，用于微分計算，實(shí)現Y/轉換。2電流互感器飽和判據原理電流互感器在大電流、大系統時(shí)間常數的情況下會(huì )引起飽和，對保護裝置產(chǎn)生不利影響，特別是干式變壓器的差動(dòng)保護，應采用相應的識別方法進(jìn)行區分，避免誤動(dòng)作。對于干式變壓器保護區內發(fā)生的故障，很難區分故障引起的TA飽和。因為差動(dòng)電流和制動(dòng)電流的測量值的失真是相同的。此時(shí)，比率差動(dòng)電流保護的動(dòng)作特性仍然有效，故障特性滿(mǎn)足比率差動(dòng)電流保護的動(dòng)作閾值。對于發(fā)生在被保護干式變壓器區域外的故障，由穿越短路電流引起的TA飽和會(huì )產(chǎn)生較大的誤差電流，當各側TA飽和不同時(shí)，這種情況更加嚴重。如果由此產(chǎn)生的幅值引起的工作點(diǎn)落在比率差動(dòng)電流保護的動(dòng)作特性區域內，如果不采取措施，保護將發(fā)生故障。鑒于上述情況，裝置中應設置TA飽和判據，以區分干式變壓器的內部和外部故障，其工作特性如圖1所示。受保護干式變壓器外部發(fā)生的故障引起的TA飽和，可以通過(guò)高初始制動(dòng)電流來(lái)檢測，這將暫時(shí)將工作點(diǎn)移動(dòng)到附加穩定特性區域。相反，當干式變壓器在該區域發(fā)生故障時(shí)，由于制動(dòng)電流幾乎不可能大于差動(dòng)電流，其工作點(diǎn)會(huì )立即進(jìn)入動(dòng)作區域。因此，可以通過(guò)使用由測量值引起的工作點(diǎn)是否在故障的前半個(gè)周期中的附加穩定性特征區域中來(lái)做出決定。一旦檢測到外部TA飽和，設備自動(dòng)鎖定比率差動(dòng)電流保護，該保護將在設置時(shí)間(TCT)內有效鎖定，直到設置時(shí)間結束。工作點(diǎn)在兩個(gè)連續的作用區域內穩定工作 #p#分頁(yè)標題#e#

3.勵磁電流互感器的TA測試方法。電流互感器斷線(xiàn)判據：TA斷線(xiàn)是在一側相電流降為零，另一側不變時(shí)判斷的。在下列情況下，不進(jìn)行TA斷線(xiàn)判斷：a .如果起動(dòng)前一側較大電流小于0.1IcTe，則不判斷TA斷線(xiàn)；b .當任一側的相流量在啟動(dòng)后增加時(shí)，該側的ta不被判定為斷開(kāi)；c .啟動(dòng)后相電流大于1.2IcTe時(shí)，不要判斷ta斷線(xiàn)(IcTe為二次側TA額定電流)。由于差動(dòng)保護的特殊性，差動(dòng)電流的形成與各側電流有關(guān)，由于相位校正，TA斷線(xiàn)試驗變得更加復雜。針對磁場(chǎng)閾值，可以利用干式變壓器差動(dòng)保護中的相位校正功能來(lái)實(shí)現這個(gè)功能：a .修改配置，投入TA斷線(xiàn)判據，修改定值，設置干式變壓器的接線(xiàn)類(lèi)型。例如，高電壓側和低電壓側的所有角落，并設置差分固定值Icd=2A。B .高壓側測試：測試儀的三相電流加到裝置高壓側的A、B、C相。低壓側無(wú)電流輸入，由于高壓側旋轉角度，測試儀輸出設置如下：IA=5A=0，IB=5A=0，IC=5A=0，ICDA=IHA。c .低壓側的測試方法與高壓側相同。4電流互感器TA的極性一、二次繞組中符號相同的兩個(gè)端子稱(chēng)為同名或同極性端子。當電流同時(shí)注入電流端子時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生的磁通量相互增強。因此，同名端子代表在某一時(shí)刻能達到較高或較低電位的兩個(gè)端子，用“*”或“.”表示L1和L2常用于表示初級繞組較長(cháng)的兩個(gè)端子，K1和K2用于表示次級繞組的肉端子。根據我的規定，同名端子按照極性減小的原則進(jìn)行標注，即一次電流K1從L1流入，從L2流出，二次電流I2從K2流入，從K1流出。即一次繞組和二次繞組中電流的正方向相反，鐵芯中感應的磁通量要減小(方向相反)。按照極性還原法原理標注同名端子的好處是，電流互感器的外部特性與原系統相同，看似直接從外觀(guān)上通過(guò)?，F場(chǎng)常用DC法測定鉭的極性，簡(jiǎn)單易行。做吧

式變壓器差動(dòng)保護與TA極性有關(guān)，即與二次電流的流向有關(guān)，因此干式變壓器差動(dòng)保護TA極性必須準確，而一般規定干式變壓器三側或兩側的TA是以各側的母線(xiàn)為正，當干式變壓器正常運行或外部故障時(shí)，流過(guò)干式變壓器差動(dòng)保護裝置的電流很小，保護裝置不應動(dòng)作，而當干式變壓器內部故障時(shí)，流過(guò)干式變壓器差動(dòng)保護裝置的電流很大，保護裝置應可靠動(dòng)作。另外在檢查T(mén)A極性時(shí)，一定要注意TA的接線(xiàn)方式，以免發(fā)生極性錯誤。5 電流互感器二次線(xiàn)現場(chǎng)接線(xiàn)要求根據電力《反事故措施要點(diǎn)》的規定：“用于集成電路型、微機型保護的電流、電壓和信號輸入線(xiàn)，應采用屏蔽電纜，屏蔽層在開(kāi)關(guān)場(chǎng)和主控室同時(shí)接地”。因此干式變壓器微機保護裝置的二次電纜也應按此要求接線(xiàn)，以防外界電磁場(chǎng)對系統的干擾。另外還需做到以下幾點(diǎn)：a.電流輸入線(xiàn)中各相電流線(xiàn)及中性線(xiàn)應分別置于同一電纜內；b.交流回路不得與直流回睡共用一根電纜；c.電流互感器的二次回路就有1個(gè)接地點(diǎn)，并在配電裝置附近經(jīng)端子排可靠接地；對于有幾組電流互感器聯(lián)接在一起的保護裝置，則應在保護屏上經(jīng)端子排接地。如果有多點(diǎn)接地將會(huì )造成不同地點(diǎn)的電位差竄入二次回路，使保護裝置檢測到的數據不準確，波形畸變，保護不能準確動(dòng)作。對于差動(dòng)保護，天正常情況下多點(diǎn)接地帶來(lái)的影響并不明顯，通過(guò)差流及相量檢查不易發(fā)現，但是在有接地故障發(fā)生時(shí)可能會(huì )導致差動(dòng)保護不正確動(dòng)作。因此在安裝或檢修過(guò)程中要專(zhuān)門(mén)檢查，確保符合要求。d.電流互感器的二次回路不行開(kāi)路，否則在二次回路中將產(chǎn)生很高的電壓，危及人身安全和燒壞二次設備，還可能造成干式變壓器保護誤動(dòng)或拒動(dòng)，影響電網(wǎng)平穩運行。結束語(yǔ)電流互感器及二次回路中各種技術(shù)要求是否符合生產(chǎn)實(shí)際，直接關(guān)系到干式變壓器微機差動(dòng)保護能否可靠工作。上述關(guān)于電流互感器在干式變壓器微機差動(dòng)保護裝置中的幾個(gè)技術(shù)問(wèn)題的討論是對解決生產(chǎn)問(wèn)題具有現實(shí)意義的。參考文獻[1]能源部.電力工程設計手冊.[2]繼電保護原理及應用[M].北京：電力出版社.#p#分頁(yè)標題#e#