简述主变向量检查的方法及其改进

白亮

中图分类号：TM411+.4文献标识码：A 文章编号：

在新建变电站的投运过程中，对我们继电保护人员来说，主变的向量检查是一项重要的工作。下面，我来简述一下主变向量检查的必要性、实施办法和这此项工作在河北南网的改进办法。

向量检查，就是在保护投运后，利用工作电压检查电压二次回路，利用负荷电流检查电流二次回路接线的正确性。相对主变来说，就是查看差动保护采样中各侧电流的相序及高中、高低、中低压侧的电流相位关系，各侧相应的三相电流互查120°，且为正相序，各相差流为零。查看后备保护采样中A、B、C相电压的相序及相位关系，三相电流互差120°，三相电压互差120°，且为正相序。测量中性点不平衡电流，判断中性线是否连通。

一、现对向量检查的前期工作做如下论述：

在新建变电站的安装调试过程中，继保人员要对CT进行五项基本试验：极性、直阻、伏安特性、变比、绝缘。其中伏安特性是判别CT的级别，极性和变比的试验是为了确保CT向量的正确。

1、CT的级别

如图1所示，以110kV侧CT为例，我们要对1LH至9LH做CT五项基本试验，以判明保护、测量、计量分别使用哪组CT。因为110kV变电站每个主变有两套保护装置，所以我们取1LH和2LH作为主变高压侧保护CT，分别进入两套保护装置的相应电流入口。

2、CT的位置

在选择这两组保护CT的时候，我们一定要确保CT在断路器的外侧，使断路器处于主变保护的范围之内。如图2所示，只以高压侧、高桥、中压侧保护CT为例，即可保护各侧CT之间的电气设备（包括母线、变压器、断路器、隔离开关等）。

3、CT的极性、变比

该保护CT的极性方向与中、低压侧保护CT要相互配合，我们都知道差动保护就是各侧电流和为零，通常我们选择各侧保护CT极性指向变压器，即高压侧在点极性的时候，以线路侧为正，中、低压侧以母线侧为正。

保护CT变比主要与继电保护装置、负载大小相配合。

二、主变向量检查的办法：

选择好正确的CT，正确的接入主变保护装置，其他各项工作验收合格后，我们以110kV变电站投运过程中的向量检查为例来说明。

设变压器容量为50MVA，I侧铭牌额定电压110kV，II侧名牌额定电压37.0kV，III侧名牌额定电压10.5kV，主变接线方式为Y12/Y12/△11，I侧TA变比为800/5，II侧TA变比为1200/5，III侧TA变比为3000/5。衣主变保护装置RCS－978为例，经保护装置计算后得到各侧二次额定电流，分别为I侧二次额定电流1.64A，II侧为3.25A，III侧为4.58A。

我们先描述一下原来做向量的办法和其优缺点：

以往做主变向量检查是在变电站投运过程中进行的，其步骤为：1、通过110kV断路器对变压器冲击，冲击合格带电运行

2、再分别通过中、低压侧断路器冲击中、低压侧母线，冲击合格以后，各侧母线带电运行

3、进行各侧电压的向量检查，查看后备保护采样中A、B、C相电压的相序及相位关系，单相电压为57.74V，负序、零序电压为0，三相电压互差120°，且为正相序。以高压侧为例，结果如下表3：

4、對中压侧出线送电，通过下一级变电站负荷进行高－中CT向量检查，若为两台变压器，还需倒闸操作进行高桥－中侧CT的向量检查

5、同步骤4，使低压侧带上负荷，进行高－低侧CT向量检查，若为两台变压器，还需倒闸操作进行高桥－低侧CT的向量检查

6、步骤4、5中，各侧相应的三相电流互查120°，且为正相序，各相差流为零。以高－中CT向量检查为例，其结果如下表4：

三、此向量检查办法的优缺点如下：

1、优点：电压、电流向量可以很直观的看到，零序、负序情况也能清楚的看到。

2、缺点：

（1）、变电站运行人员需要按令操作，倒闸操作时间长

（2）、等负荷时间有时候比较长，比如说35kV出线给下一级变电站供电，若下一级变电站迟迟没有负荷，或者负荷比较小，无法精确的作出电流向量，则需长时间的等待

（3）、如果在向量检查过程中发现向量错误，有时候需要停电处理缺陷，这样会影响后续步骤的进行

所以，以前向量检查这个步骤，有时候需要很长时间，往往一个新建变电站送电投运需要几天几夜，很费时费力。

四、新办法的应用：

在2011年底，河北省南网推出了新的向量检查办法，由河北省电力研究院设计发明的向量检测仪器，原理就是一个大容量的三相可调升流器，模拟正常运行状况下的电压、电流情况。向量检查过程如下：

1、首先升流器输出A、B、C三相的首端按正相序接入110kV进线断路器侧的A、B、C三相，升流器的输出尾端接地

2、若做高－中侧CT向量，中压侧母线保留一个接地点

3、高、中侧断路器、隔离开关闭合，使升流器构成闭合回路

4、调节三相升流器，直到主变装置能够可靠采样，保持升流器稳定输出，记录各侧电流向量情况。此法的电流向量结果与表4中的电流是一致的，电压此时为0

5、电流向量检查完毕后，去除中压侧、低压侧母线接地点，使变压器空载运行，升流器可向主变高压侧加入1500V的三相正序电压，则高、中、低三侧电压都可采样，可由保护装置采集各侧电压向量。以高压侧电压向量结果为例，如表5

由此可见各侧电压向量情况。

在2011年的下半年我邢台地区投运的几个新建110kV变电站都是通过这种新的办法做的向量检查，还是很可靠的。

五、对于新办法的优缺点现总结如下：

1、优点：（1）、因为是在投运前，所以倒闸操作方便，断路器、隔离开关全部是站内操作不需要等调度令。

（2）、不需要因为没有负荷而耗费时间。

（3）、若在向量检查过程中发现向量错误，可以方便从容的处理缺陷

（4）、电流的向量检查清楚明了。

2、缺点：电压向量的检查不是很精确，因为空载一次加压只能达到1500V左右，所以反应到二次就比较小，又因为有零漂的影响，导致不好确认零序、负序电压是否正常，所以需要在投运时对电压再次进行检查。

以上是我对主变向量检查原理及办法的一些总结，难免有不当之处，请各位同志指正。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。