变压器差动保护CT二次接线

变压器差动保护CT二次接线

杨振国

提要：分析变压器差动保护CT二次接线越级跳闸的原因，指出现场接线常出现的错误，介绍如何分析电路及正确接线的方法。

关键词：变压器差动保护CT二次接线

新安装的变压器投入运行后，往往在低压侧主母线出现短路时，或输电线路故障时引起变压器差动保护动作的越级跳闸事故。究其原因，大多是差动保护CT二次回路接线错误。

变压器的纵联差动保护是按比较其各侧电流的大小和相位而构成的一种保护。正常运行及外部短路时，流入差动继电器的电流应等于零。但实际上由于变压器的励磁漏流，接线方式和电流互感器的误差等因素的影响，继电器中有不平衡电流流过；而在保护范围内短路时，差动回路电流应为各侧电流的算术和，从而使差动保护动作，切除故障。根据差动保护的特点，为了达到上述要求，在设计和保护定值计算中对差动的回路中产生不平衡电流的五个因素进行补偿。其中之一便是对其接线组别的补偿。

若变压器的接线组别为Y/d-11(以35/10KV双绕组变压器为例)。这样，变压器高低压侧电流之间就存在着30Ο的相位差，若不采取补偿措施，将会在差动回路中产生不平衡电流。为此，我们通常采用将变压器高压侧CT二次绕组接成Δ型，将低压侧CT二次绕组接成Y 型来进行相应补偿。这样，在现场接线中，便存在CT 二次绕组Δ型本身如何接线及与Y 型接线相对应的极性问题。这个问题稍不注意便会出现接线错误。

怎样做到正确接线呢？先来分析一下几种可能的接线方式：

图1

方式。图中i A、i B、i C

压器高压CT

i a、i b、i b

二次绕组三相电流。

下面对图1

均从其两侧CT

入，L2流出。

i A

i C i B

（a）

i a(i/a) i/c图1

i b(i/b) i/b

i c(i/C) i/a

(c) (d)

图2

在正常运行情况下，先画出i A、i B、i C相量与如图2（a）。

1

2

根据图1可得：

i /A =i A -i B

i /B =i B -i C

i /C =i C -i A

作出i /A 、i /B 、i /C 相量如图2（b ）。

从图2（a ）、图2（b ）可看出i /A 、i /B 、i /C 分别比i A 、i B 、i C 超前30Ο。

又当变压器组别为Y/d —11时，变压器低压侧电流相位将超前高压侧电流相位30Ο。这

样可作出i a 、i b 、i c 相量如图2（c ）。

从图1中可知i a =i /a 、i b =i /b 、i c =i /c 故图2（c ）同样也适用于i /a ，i /b 、i /c 。

比较图2（b ）与图2（c ）可知，i /A 与i a ，i /B 与i /b ，i /C 与i /c 均为同相。显然不能满足它

们应该反相的要求。

如果变压器高压侧CT 的一次电流从L1流入，L2流出，而低压侧CT 一次电流从L2

流入L1流出。那么图1中i a （i /a ）、i b （i /b ）、i c （i /c ）将与图2（c ）中的相应相量反相，如

图2（d ）。此时i /a 与i /A 、i /b 与i /B 、i /c 与i /C 分别反相，这样便满足了差动保护的要求。

当变压器高压侧CT 一次电流从L2流入，L1流出，而低压侧CT 一次电流从L1流入

L2流出时，依上述分析，也可得出同样的结论。

由此可分析出图1在上述条件下，当变压器内、外部短路时，均满足差动保护要求。

在实际工程中，变压器高压侧CT 一次电流基本为L1流入L2流出，而变压器低压侧总屏

隔板上所装CT 上端为L1，下端为L2。这样，变压器低压侧电流通道为：主变低压侧 母

线桥 CT 下端L2 CT 上端L1 开关 主母线。即低压侧CT 一次电流为L2流

入，L1流出，与前面分析的条件相同。因此，采用图1的接线方式能适应此种情况。

若变压器差动保护采用低压侧总屏内或母线桥上的其它CT ，且一次电流又从该CT 的

L1流入，L2流出，高压侧CT 的一次电流均为L1流入L2流出，则可采用如下两个方法，

使CT 二次接线满足要求，实际上就是在图1的基础上，将任一组CT 二次绕组电流反相。

方法一：将变压器高压侧CT 二次接线保持不变，而将低压CT

的二次绕组a /、b /、c /

连接成中心点，再分别从X /、Y /、Z /处引低压差动臂，即将图1中a /与X /、b /与Y /、c /与Z /

互换。这样也相当于将图1中的i /a 、i /b 、i /c 分别反相180Ο，使之与图2（d ）相同，以满足

要求。

方法二：保持变压器低压侧CT 二次接线不变，将变压器高压侧CT 二次接线在图1基

础上使a 与X 、b 与Y 、c 与Z 互换，也就是将i A 、i B 、i C 的方向在图1基础上反相，并从X 、

Y 、Z 处分别引出高压侧三个差动臂。如图3

下面通过相量分析来说明其 正确性。 i A i /C i /B i C i B i /A 3 (a) (b) i a (i /a ) 图4 i b (i /b )

i c (i /c ) (c)

在正常运行时，作出i A 、i B 、i C 相量如图4（a ）。

从图3得：

i/A=i B-i A

i/B=i C-i B

i/C=i A-i C

作出i/A、i/B、i/C相量如图4(b)。

从图4（a）、图4（b）可以看出：i/A比i A、i/B比i B、i/C比i C分别滞后150Ο。

根据变压器Y/d-11接线组别的特点，作出i a（i/a）、i b（i/b）、i c（i/c）相量如图4（c）。比较图4(b)与图4(c)可知：i/A与i/a、i/B与i/b、i/C与i/c恰好反相，满足要求。因此可分析出在此中接线下，变压器内、外部短路时均可满足要求。

依照以上分析，同样可得出：当变压器高低压侧CT一次电流各从L2流入，L1流出时图3接线满足要求。

因此，我们可得出下述结论：当变压器高低压侧CT一次电流流向相对其各自极性端子L1、L2为相同时（即两侧各从L1流入L2流出），则可采用图3接线方式或上述所说方法一。当变压器高低压侧CT一次电流流向相对其各自极性端子L1、L2为相反时（即一侧电流为L1流入L2流出，而另侧电流为L2流入L1流出），则可采用图1的接线方法。

下面再分析一下一种常见的错误接线如图5。

此种接线的特点：变压器

高压侧CT二次接线绕组

a连Z、b连X、c连Y，

并且高压侧三个差动臂分

别从a、b、c处引出。

在正常运行情况下，

假定变压器高、低侧CT

一次电流各从L1流入，

L2流出，作出i A、i B、i C相

量如图6（a）。

i A i/A

i/C

i C i B i/B

（a）（b）图5

i/a(i a)

i/b (i b)

i/c (i C)

(c)

图6

根据图5可得：

i/A=i A-i C

i/B=i B-i A

i/C=i C-i B

作出i/A、i/B、i/C相量如图6（b）。

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