阻抗匹配平衡变压器的几种差动保护接线方式剖析(1)
变压器差动保护接线极性分析
第43卷第23期•136 • 2 0 17 年 8 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol. 43 No. 23Aug. 2017文章编号：1009-6825 (2017) 23-0136-02变压器差动保护接线极性分析孙兴虎(大秦铁路股份有限公司太原供电段，山西太原030013 )摘要:结合V型接线变压器和几种微机差动保护装置，对差动保护的接线极性问题进行了详细的分析，总结出极性校验的方法 指出该方法适用于牵引变电所差动保护接线的设计、施工、验收和试验工作。
关键词:变压器，差动保护，接线极性中图分类号:U227.6随着电气化铁路的飞速发展，差动保护装置在施工中存在的 问题，严重威胁铁道供电安全，对差动保护接线极性进行分析很 有必要。
1电流互感器的接线极性差动保护的接线方式主要是指电流互感器的接线方式，电流 互感器一次接线、本体极性及其附带二次接线的极性，是差动保 护正确接线的基础。
1.1电流互感器的极性试验现场应用中，电流互感器一次侧接人高压线路，二次侧接人 差动保护装置电流回路。
与装置标示为极性端的连接线称为极 性接线，如图1中的A121;与装置未标示为极性端的连接线称为 非极性接线，如图1中的N121。
电流互感器带二次线回路极性测试时，电池正极接电流互感 器一次侧电源方向接线，负极接一次侧负荷方向接线;在保护盘 端子排处，将万用表打至直流电流小档位，表笔正极接极性接线 端(如:A121),表笔负极接非极性接线端（如:N121)。
若电池接 通瞬间，表针正起。
说明由电源侧流向负荷侧的电流增加时，极 性接线（A121)中的电流由互感器二次侧流向保护装置，电流具有 相同方向的传递特性。
我们称:该极性接线（A121)为同极性接 线。
若指针摆动与上述方向相反,则该极性接线(A121)为反极性 接线。
这就是日常所说的电流互感器回路大极性试验。
1.2 电流互感器二次接线的实施高压侧一般为3台单体电流互感器。
阻抗匹配平衡变压器的几种差动保护接线方式剖析
( 12) ( 13)
用差动继电器的平衡线圈或自耦变流器消除 CT 计
算变比与实际变比不一致所引起的不平衡电流。
当变压器高压侧内部发生 A -C 两相短路时, 短路电
流
õ
IA
=
-
õ
I C,
该接线方
式的两个
差动
继电
器均
将拒
动,
这
是绝对不允许的。同样当变压器中性点接地运行, 高压侧
线路上发生接地短路时, 两个差动继电器均可能误动, 这
第19 卷第4期 1 99 7年8 月
铁 道 学 报 JO U RN A L OF T HE CHIN A R AI L WA Y SO CIET Y
Vo 1. 19 No . 4 Aug ust 1 9 9 7
阻抗匹配平衡变压器的几种 差动保护接线方式剖析*
周有庆 刘湘涛¹ 张秀芝 周海燕
当变压器高压侧中性点接地, 高压线路上发生接
地故障时, 由对称分量法分析得知短路电流分布如图4 所示[ 5] 。图4中
õ
I ′A =
Ia′B =
õ
I ′C =
õ
I0=
1 3
õ
I
′D
( 9)
很显然, 此时该两继电器差动保护接线方式的差动继 电器 CJ2将可能误动作, 因此该差动保护接线方式不 能应用于中性点接地变压器的保护。
两继电器 方案一
两继电器 方案二
三继电器 方案一
三继电器 方案二
低压侧 CT 类型
内部各种短路 中性点接地
外部接地短路
专用 至 少一继 电 器动作
有误动
专用 高 压 侧 AC 两相 短路时 拒动
有误动
变压器差动保护CT接线方式的探讨 (
变压器差动保护CT接线方式的探讨(2007-06-04 21:00:30)分类：学术论文摘要：文章通过对电磁式、晶体管式、集成电路式和数字式变压器差动保护CT接线方式问题的讨论，分析了各种型式的变压器差动保护不同的测量原理及其对单相接地故障灵敏度的差异。
关键词：CT接线；变压器差动保护；讨论近年来，计算机和数字处理技术在电力系统继电保护领域取得了非常成功的应用，基于微处理器的数字式保护装置已经成为各个保护制造厂家的主导产品。
微机型装置所带来的绝不只是在元件品质和工艺水平上的进步，而且还使得许多新颖和完善的保护原理应用于实践成为可能。
这一点可以从如下对各种型式变压器差动保护CT接线方式的讨论中得到印证。
1一次变压器差动保护误动原因的分析某电厂启动备用变压器采用全星形接线（Y0/Y/Y）方式，220 kV侧中性点直接接地，低压侧双绕组中性点经高阻接地，系统接线如图1所示。
该变压器配置集成电路差动保护装置，由于变压器各侧电流同相位，无需相位补偿，所以变压器三侧的差动保护CT二次接线均为星形。
该变压器在投运初期，曾发生高压侧区外单相接地故障时差动保护误动事故。
经过对录波数据和事故过程的分析，误动原因是：变压器高压侧中性点直接接地，在电网发生任何接地故障时，将成为零序故障分量的通路，在变压器零序励磁电抗中产生汲出电流［1］。
这一电流在系统发生单相接地短路时，最大可以达到0.46倍变压器额定电流。
因为该启备变低压侧是不接地系统，无零序电流通路，所以此零序故障电流仅能在高压侧存在。
当变压器三侧差动保护的CT二次电流回路都接成星形时，高压侧的零序电流便全部成为差动保护的不平衡电流，其数值达到差动保护的动作值就会造成误动。
2电磁式保护的测量原理及其对CT接线要求电磁式变压器差动继电器，无论是带制动绕组的BCH-1型还是带短路线圈的BCH-2型，都是根据中间变流器铁芯“磁通平衡”原理测量变压器各侧电流差值的，并且采用中间速饱和变流器来防止变压器励磁涌流导致的差动保护误动［1］。
变压器差动保护电流互感器接线方式分析
变压器差动保护电流互感器接线方式分析差动保护是变压器的主要保护，它的工作情况的好坏对变压器的正常运行关系极大。
要想使变压器在正常运行或在变压器外部故障时，差动保护可靠不动，就要设法使变压器的电源侧和负荷侧的CT二次线电流相位相差，及电流产生的动作安匝相等。
只要满足这两个条件变压器的差动保护在变压器内部正常时就不会动作。
为使变压器电源侧和负荷侧CT二次电流相位差，现介绍以下几种接线方式：第一种接线方式：以我县110kV变电站1#主变为例。
它的容量为2万千伏安。
接线组别为丫O/丫O/A—12—11。
ll 0kV侧为电源侧，压侧和低压侧为负荷侧，其接线图如下所示因为变压器的接线组别为丫o/丫O/A—12—11其低压测线电流Ia、Ib、Ic分别超前高压侧线电流高压侧CT二次相电流在减极性时与一次电流同相位。
要想使变压器电源侧和负荷侧CT二次线电流相位相差。
就设法使变压器低压侧的CT二次线电流落后于相电流，这样低压侧CT的连接顺序是a相的头连C相的尾;b相的头连a相第二种接线方式：我们把CT的接线组别同样用钟表的12个钟头来表示，那么第一种接线方式，高压侧的CT为6点接线，中压侧为12点接线.低压侧为1点接线。
第二种接线方式就是把高压侧的CT接成12点，中压侧接成6点.低压侧接成7点。
第三种接线方式：把高压侧的CT二次接成11点，中压倒为5点，低压侧接成6点。
第四种接线方式，把高压侧的CT二次接成5点，中压侧为11点，低压侧为12点。
变压器差动保护的接线方式有四种，选CT变比时每侧就有两种;一种是星型接线，一种是三角型接线。
如果用第一种接线方式接，对三卷变压器来说，高中低三侧CT中有两侧的CT接成星型，只有一侧接成三角型。
接线较为简单。
在特定条件下，采用此种接线方式能解决差流回路中无法解决的不平衡电流。
当然无论采用那种接线方式，效果都一样，但因各地区的技术水平不一，为使差动保护不致因CT接线错误造成保护跨动，最好选其中一种接线做为典设。
变压器接线方式详解
[分享]变压器接线方式详解（标题无法改，这是共享资源）例1：一台双绕组变压器，高压星形联结绕组额定电压为10000V，低压为中性点引出的星形联结绕组，额定电压为400V。
两个星形联结绕组的电压同相位(钟时序数0)。
其联结组标号为Y，yn0。
例2：一台三绕组变压器，高压为中性点引出的星形联结绕组，额定电压为121kV；中压为中性点引出的星形联结绕组，额定电压为38.5kV，低压为三角形联结绕组，额定电压为10.5kV。
两个星形联结绕组的电压是同相位(钟时序数0)，而三角形联结绕组上的电压超前于其他电压30°(钟时序数11)。
所以，联结组标号为YN，yn0,d11。
例3：一台带第三绕组的自耦变压器，自耦联结的一对绕组为中性点引出的星形联结，其额定电压分别为220kV，121kV；第三绕组为三角形联结，额定电压为11kV。
自耦联结的一对绕组电压同相位(钟时序数0)，而三角形联结绕组上的电压超前于星形联结绕组上的电压30°(钟时序数11)。
所以，联结组标号为YN，a0,d11。
例4：一台单相双绕组变压器，高压绕组额定电压为550kV，低压绕组额定电压为20kV。
则，连接组标号为I，I0。
例5：一台双绕组变压器，高压绕组为星三角变换，低压绕组为三角形联结，低压绕组电压超前于高压为星形联结时的电压30°(钟时序数11)，与三角形联结时的电压同相位。
则，联结组标号为Y-D，d11-0例6：一台带分裂绕组的变压器，高压绕组为星形联结有中性点引出，低压绕组为两个三角形联结的分裂绕组，低压绕组上的电压超前于星形联结绕组上的电压30°(钟时序数11)。
则，联结组标号为YN，d11-d11。
变压器采用三角形接法和星形接法各有什么意义D-D;Y-Y;D-Y;Y-D这四种变压器用于什么场合有什么不同吗？另外比如一个Y-Y变压器下级再接一个D-Y变压器，那么Y-Y的n线能不能和下级的D-Y变压器的n线接到一起？好像不对吧，该怎么处理这种情况？Y型因为有中性点可以接地所以多用于为高压侧提供接地，也就是说：Y-D 一般做降压变压器，D-Y 一般做升压变压器，但是事实上很多配电变压器（属于降压变压器）也采用D-Y接法，只是接地测变成了低压侧而已。
浅析变压器差动保护CT的接线问题
变压器差动保护为变压器的主保护，保护工作原理决定了CT接线的正确性十分重要，实际工作中不乏由于差动回路接线错误造成保护不能正常工作的情况。
因此有必要分析变压器差动保护CT接线的正确接法，找出规律，为现场施工和施工后的接线调整提供依据。
以下讨论基于如下前提：①变压器极性正确；②CT本身极性正确，即L1同名端为K1；③CT二次回路接线相别正确，即在转接端子上无A、C相接错的情况。
变压器差动保护一种正确的接法的接线图如图1所示：用I AY表示变压器星形侧A相一次电流，I ay表示A相二次电流，I ay’表示流进差动保护继电器的电流。
用I a△表示变压器三角形侧a相一次电流，I a△’表示a相二次电流。
按图1所示电流方向，则有：I’ = I by–I ayayI’ = I cy– I bybyI’ = I ay–I cycy相量图如图2所示，从图2中看出，三相两侧电流均反相，即有I CD=I ay’+ I a△’=0。
当然如果变压器星形侧流进继电器的电流方向取反方向，三相两侧电流则均同相，而此时仍有I CD= I a△’- I ay’ =0。
第一种情况。
将变压器星形侧CT接法反出，如图3(a)所示。
则有I ay’ = I ay–I cyI’ = I by– I aybyI’ = I cy–I bycy相量图如图3(b)所示，可见将A相与另一侧c相、B相与a相、C相与b相连接，则仍有I=0。
CD第二种情况，将上面三角形接法反接（引出端也反过来），如图4(a)所示。
则有：I’ = I cy–I ayayI’ = I ay–I bybyI’ = I by–I cycy可见，与第一种情况比较刚好反相。
第三种情况，CT接法反出，如图4(b)所示。
则有：I’= I ay–I byayI’= I by–I cybyI’= I cy–I aycy可见,与上文介绍的正确接法反相。
总结出的规律如下：反接相位反（引出端同时反过来）；反出需调相（A与c，B与a，C与b）。
变压器差动ct接法
变压器差动保护CT接线方式的探讨摘要：文章通过对电磁式、晶体管式、集成电路式和数字式变压器差动保护CT接线方式问题的讨论，分析了各种型式的变压器差动保护不同的测量原理及其对单相接地故障灵敏度的差异。
关键词：CT接线；变压器差动保护；讨论近年来，计算机和数字处理技术在电力系统继电保护领域取得了非常成功的应用，基于微处理器的数字式保护装置已经成为各个保护制造厂家的主导产品。
微机型装置所带来的绝不只是在元件品质和工艺水平上的进步，而且还使得许多新颖和完善的保护原理应用于实践成为可能。
这一点可以从如下对各种型式变压器差动保护C T接线方式的讨论中得到印证。
1一次变压器差动保护误动原因的分析某电厂启动备用变压器采用全星形接线（Y0/Y/Y）方式，220 kV侧中性点直接接地，低压侧双绕组中性点经高阻接地，系统接线如图1所示。
该变压器配置集成电路差动保护装置，由于变压器各侧电流同相位，无需相位补偿，所以变压器三侧的差动保护CT二次接线均为星形。
该变压器在投运初期，曾发生高压侧区外单相接地故障时差动保护误动事故。
经过对录波数据和事故过程的分析，误动原因是：变压器高压侧中性点直接接地，在电网发生任何接地故障时，将成为零序故障分量的通路，在变压器零序励磁电抗中产生汲出电流［1］。
这一电流在系统发生单相接地短路时，最大可以达到0.46倍变压器额定电流。
因为该启备变低压侧是不接地系统，无零序电流通路，所以此零序故障电流仅能在高压侧存在。
当变压器三侧差动保护的CT二次电流回路都接成星形时，高压侧的零序电流便全部成为差动保护的不平衡电流，其数值达到差动保护的动作值就会造成误动。
2电磁式保护的测量原理及其对CT接线要求电磁式变压器差动继电器，无论是带制动绕组的BC H-1型还是带短路线圈的B CH-2型，都是根据中间变流器铁芯“磁通平衡”原理测量变压器各侧电流差值的，并且采用中间速饱和变流器来防止变压器励磁涌流导致的差动保护误动［1］。
变压器的差动保护
2002年10月28日，18：00 1﹟主变跳，差动保护发信。 1、当时对差动三相相序进行测量B—A=120°、C—A=240°， 为正相序—正确 2、将1﹟主变与2﹟主变电流相位、大小进行了对比测量，结果 如下： 1﹟主变：I4SD—I1SD=0° I1SD=2.64A I4SD=2.47A I7SD=5.13A
四、带负荷调压的变压器在运行中需改变 分接头。
当变压器带负荷调整装置时，由于分接头的改 变，变压器变比也随之改变。两侧互感器电流 的平衡关系被打破，产生了新的不平衡电流， 为了消除这一影响，一般采用提高保护动作电 流的整定值来解决。
BCH-2型差动继电器
用途 ：BCH-2型差动继电器用于两绕组
或三绕组电力变压器以及交流发电机的 单相差动保护线路中，作为主保护。
Ibp= I2Ｙ- I2Δ=4.55A-4.32A=0.23A。 为了消除这不平衡电流的影响，可将平衡线圈 接入低压侧的保护臂中，由于I2Ｙ>I2Δ，则有 I2Ｙ- I2Δ的差电流流过差动回路，形成磁势 （I2Ｙ- I2Δ）Wcd,适当选取Wph的匝数，并应 满足下式的要求: I2ΔWph =（I2Ｙ- I2Δ）Wcd 接线时要注意极性，应使I2Δ在Wph上所产生的 磁势，与（I2Ｙ- I2Δ）在Wcd上产生的磁势方 向相反，互相抵消，这样差动继电器的执行元 件中就没有电流。
对于BCH—1型差动继电器其不平衡电压不应超过0.15V，即测 9端，10端的电压<150mV.
对于BCH—2型差动继电器其不平衡电压不应超过0.15V,即测 10、11两个端子电压<150mV。
在轻负荷时其不平衡电压较小，但应三相基本平衡。
3、 六角图法
通过以高压侧电压为基准测出主变各侧电流的大小及相角，按 比例绘制而成，形成一个以ID² 及IY² 为基准的等边六角图， 即变压器D形侧电流互感器按同各端连成星形中心的六角组成 IY²c 、ID²b、IY²a. ID²c. IY²b, ID²a,按异各端连成星形中心 的六角组成为ID²c、IY²b. ID²a. IY²c. ID²b. IY²a（按UAB 为基 准顺时针排列）.