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)

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)

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。

变压器，差动保护，接线极性

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入高压线路，二次侧接入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。如图1所示，一次侧P1接电源侧P2接负荷侧。二次侧实现了完全星形接线方式的同极性接线。

直供供电方式下低压侧使用与断路器小车一体的电流互感器，一般小车下部触指与电流互感器P1相连，上部触指与电流互感器P2相连。当高压室母线制作使下部触指接变压器低压侧来线时，如图1所示。A221接a相电流互感器二次侧差动保护线圈的S1，C221接a相该线圈的S2，B221接b相S1，C221接b相S2。该接线就实现了不完全星形接线方式的同极性接线。若要实现反极性接线，可将两相互感器的S1，S2互换位置。

AT供电方式下低压侧一般为单体电流互感器。如图2所示，为了反映低压侧综合负荷电流情况，将T1，F1的电流互感器二次侧反极性端子并接，即：T1S1和F1S2相连，T1S2和F1S1相连。若要实现同极性接线，P1接电源侧，T1S1和F1S2接极性接线A461，T1S2和F1S1接非极性接线N461。T2S1和F2S2接极性接线B461，T2S2和F2S1接非极性接线N461。若要实现反极性接线一个办法是四台电流互感器一次侧P1，P2方向互换，二次接线不变；另一个办法是四台电流互感器一次侧P1，P2接线不变，二次侧极性接线和非极性接线接入位置互换。

2 牵引变压器的极性和引线连接方式

牵引变压器除了进行电压变换外，还具有相位变换的作用。高低压侧电压相位的改变直接影响同一瞬间两侧一次电流的相位和方向。单相变压器实际接线中，A端接高压侧相线，X端接高压侧中性线或接地。当低压侧a端接相线，x端接低压侧中性线或接地时，高低压侧互为同极性端接相线，变压器对外接线为Ii0方式。高压侧与低压侧电流极性相同。当低压侧x接相线，a接低压侧中性线或接地时，高低压侧互为反极性端接相线，变压器对外接线为Ii6方式。高压侧与低压侧电流极性相反。三相V/V变压器有固定连接为V/V-0或V/V-6接线。V/V-0接线可以看做两个Ii0方式单相变压器组合，V/V-6接线可以看做两个Ii6方式单相变压器组合。V/X型牵引变压器是在AT供电方式下使用的V型接线变压器。一般T线与F线线圈的接线方式相反。进行差动保护极性接线时，以T线为基准。

3 差动保护装置本体的接线要求

3.1 装置对高压侧二次电流接线要求

差动保护装置对应高压侧电流有IA*,IB*,IC*三个极性接线端，IA,IB,IC三个非极性接线端。一般装置默认公共相为C相，软件要求公共相极性接线接入IC*、非极性接线接入IC；IA*和IA分别对应A相电流互感器二次极性和非极性接线；IB*和IB分别对应高压侧另一个非公共相电流互感器二次极性和非极性接线。

V型变压器高压侧公共相一般位于高压侧三相线的中间，其对应电流互感器标示有LHC和LHB两种情况。假设LHA,LHB,LHC二次侧极性接线分别为A121,B121,C121。如果LHC位于高压侧公共相，则装置极性端与极性接线对应为：IA*→A121,IB*→

B121,IC*→C121。如果LHB位于高压侧公共相，则接线对应为：IA*→A121,IB*→C121,IC*→B121。

3.2 装置对低压侧二次电流接线要求

差动保护装置对应低压侧电流有Iα*,Iβ*两个极性接线端，Iα,Iβ两个非极性接线端。要求接入Iα*,Iα的电流互感器对应的变压器低压侧线圈与高压侧A相电流互感器对应的高压侧线圈有直接电磁感应关系；接入Iβ*,Iβ的电流互感器对应的变压器低压侧线圈与高压侧另一个非公共相(B或C)对应的线圈有直接电磁感应关系。

直供供电方式时，假设a,b相电流互感器二次侧极性接线分别为A221,B221，非极性接线为C221。变压器低压侧a相与高压侧A相为对应高低压线圈时，a相对应装置α相，b相对应装置β相。装置端子与电流线对应为：Iα*→A221,Iβ*→B221,Iα与Iβ并联→C221。变压器低压侧b相与高压侧A相为对应高低压线圈时，b相对应装置α相，a相对应装置β相。装置端子与电流线对应为：Iα*→B221,Iβ*→A221,Iα与Iβ并联→C221。

AT供电方式时，T1与F1相当于直供方式的a相；T2与F2相当于直供供电的b相。

3.3 差动保护装置两侧电流极性要求

差动保护装置由于内部软件设计不同，对高低压两侧输入电流提出了极性要求。一种是极性相同，如：WBZ-651A；另一种是极性相反，如：DK3530A。要求两侧输入电流极性相同是指电流从电源经过变压器流向线路时，差动保护装置要求高低压侧对应相的电流同时流入或同时流出。要求两侧输入电流极性相反是指电流从电源经过变压器流向线路时，差动保护装置要求高低压侧对应相的电流一进一出。

4 牵引变压器差动保护极性试验方法

表1 两侧电流互感器的大极性判断表

差动保护极性试验按下列步骤进行:1)明确差动保护装置本体的电流极性要求。2)明确主变压器高低压两侧线圈的极性和引线连接方式，由此判断两侧电流方向。3)根据变压器、保护装置的极性情况综合分析确定两侧电流互感器的大极性，见表1。4)进行两侧电流互感器大极性试验。5)根据高压侧公共相电流互感器和低压侧电流互感器的位置，按照装置要求明确电流二次接线的位置。用万用表Ω×1档测量，检查保护测控盘内接线的正确性。

[1] 国电南京自动化股份有限公司.WBZ-65A微机变压器保护测控装置技术说明书[Z].2004.

[2] 天津凯发电气股份有限公司.DK3530A电铁变压器差动保护装置技术说明书[Z].2008.

Onanalysisofpolarityofgroundindifferentialprotectionoftransformers

SunXinghu

(TaiyuanPowerSupplySection,Datong-QinhuangdaoRailwayCo.,Ltd,Taiyuan030013,China)

Combining with the V-type ground transformer and some microcomputer’s differential protection equipment, the paper analyzes the polarity of ground of the differential protection, sums up the polarity checking method, and points out the method can be adopted in the design, construction, acceptance and test for the differential protection grounding of the substation.

transformer, differential protection, polarity of ground

1009-6825(2017)23-0136-02

2017-06-04

孙兴虎(1963- )，男

U227.6

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