变压器差动保护二次接线判定

赵水兵 王燕华

摘 要：本文简要介绍了Y，D-11接线组别的变压器差动保护的工作原理。从应用的角度，着重分析了极性判别及二次接线正确性验证的方法。阐述了利用电流互感器的极性来判别差动保护二次接线的正确性，从而保证了变压器的安全稳定运行。

关键词：差动保护;接线;极性;试验

电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一，变压器本体及相关保护装置的正常可靠运行对一个变电站甚至整个电力系统的安全稳定至关重要。一旦发生故障造成设备损坏，因其检修难度大、周期长，势必要造成很大的经济损失。另外，发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。因此，对继电保护的要求很高。

作为电力变压器的主保护之一的变压器差动保护历来得到广大保护同行们的重视，对其主要保护原理的研究已经相当成熟，基本上没什么问题。在实际工作中发现，经常造成主变压器保护误动拒动的原因不是因为保护装置本身原理问题，而是安装接线及调试不当引起主变差动误动的次数很多，特别是电流互感器二次接线问题。本文将根据差动保护主要原理，就如何解决因电流互感器二次接线错误造成变压器差动保护误动拒动在实际工作中的应用。

一、变压器差动保护的工作原理

变压器差动保护是按照循环电流原理构成的。在其变压器两侧（高、低压）的电流互感器二次侧，靠近被保护元件的两端连在一起。然后，将差动继电器的工作线圈并联到电流互感器的二次端子上（如下图）。正常运行或外部故障时，两侧的二次电流大小相等，方向相反，在继电器中电流等于零，故差动继电器不动作。

但在实现变压器差动保护时，因变压器高、低压侧接线方式不同，使变压器高、低压侧同相之间有一相位差和數值差，对传统保护及部分自动化系统应首先考虑对两侧电流进行相位补偿，再进行数值补偿，才能保证正常运行和外部短路时，差动继电器中的电流等于零。对于部分自动化系统的相位与数值补偿由自身程序实现，无此要求。

二、变压器差动保护的二次接线

江山区域所使用的35千伏变压器都是Y，D/11接线的变压器，由于Y，D/11接线的变压器三角形侧的线电流超前星形侧线电流30°，在数值上，三角形侧二次电流与星形侧差√3倍。对于传统及微机型变压器差动保护，如果不进行相位与数值补偿，则在正常运行时，会出现较大不平衡电流，可能造成差动保护的误动作。相位补偿的方法是将变压器星形侧的电流互感器按三角形接线，变压器的三角形侧的电流互感器按照星形接线，此种接线方式不但补偿了相位，也补偿了数值差。由于变压器差动保护是两侧（高、低压）电流差的接线，故对接线时的极性非常重要，若极性接错，变成电流和接线，那么在正常运行时，流过差动继电器的电流为高、低压电流互感器二次侧电流之和，可能造成差动保护的误动作。经过几年来的工作经验，笔者认为，变压器电流互感器的极性判别，可以这样认为，把变压器看成一个负载，35千伏与10千伏母线分别对其供电。不管原有电流互感器二次侧是否以K1引出， 35千伏侧电流互感器极性以一次侧母线为正极性，二次侧对应的端子电流流出，用一节干电池的负极接于电流互感器的变压器侧，正极点击电流互感器的母线侧，用指针式万用表（档位置于直流毫安档，档位要选择适当，要使指针摆动的幅度不要过大，也不要过小，便于看清指针的偏转情况，指针不要指于零位，便于指针反偏时看得清楚）的二表笔（正、负需认清）接于电流互感器的二次侧，指针正偏时，正表笔所指的端子为正极性，引出至电流端子。10千伏侧电流互感器极性也以一次侧母线为正极性，二次侧对应的端子电流流出，用与判断35千伏电流互感器极性相同的方法，并且以正极引出至电流端子。

三、用试验仪器从保护屏端子排加电流，检查保护屏及保护单元的接线正确性

变压器差动保护，由于在接线上进行了相位和数值上的补偿，在保护屏上，只要从同一相高、低压侧加同相（指高、低侧加电流数值相等，相位相同）或反相的电流，看差动继电器的动作情况，可判断接线的正确性。江山公司所使用QJS-2000型仪器，在保护屏电流回路高、低压侧加同相电流时，仪器A相加高压侧，仪器B相加低压侧，仪器N相接地端子，A相相位选0°，B相相位选0°，所加电流的大小应视整定情况而定（单相电流小于差动继电器整定值，两相电流之和大于整定值），此时差动继电器应动作;加反相电流时，只要A相相位选0°，B相相位选180°，此时差动继电器应不动作。A、B、C三相逐一试验，看差动继电器动作情况，便可以检查屏内接线。

四、二次接线正确性的验证

差动保护在投入前须带负荷试验，这是为了避免二次接线错误，要做最后一次接线检查，测量一下向量和继电器的相差压（或差电流），和来判别变压器及继电器本身拉线是否正确，保证在正常情况下差动回路的电流平衡。

（1）传统保护向量相反时，高、低侧二次电流应相差180°。江山公司使用ML-100钳型多功能查线仪，在测六角图及差电流时较方便，只需取高、低压电流及一压变的线电压，就可以方便的测出高、低电流与电压之间的夹角及两电流之间的夹角、高压与低压电流的数值且所用仪器电流回路无需串接到高、低压电流回路中，而是与钳流表一样，把电流线夹子夹到高、低压电流回路中即可，只是在夹电流时，应注意夹子的箭头方向应一致，都指向保护屏或都背向保护屏，若箭头方向不一致则测出相位相差180°。若测出同相高、低电流之间相位相差180°、数值基本相等，则该相高、低压电流回路接线正确，若为0°，则接线错误，若测出相位既不是180°，也不是0°，数值不相等，那么可能与电流互感器的型号、精确度、伏安特性等因素有关。A、B、C三相依次测试，就可验证出接线是否正确。

结束语

笔者通过上述方法，在变压器差别保护二次接线时，没有发生过差错，特别是把变压器看成负载，按照线路电流互感器接线，在平时工作中比较易掌握，不容易出错。

参考文献

[1] 熊为群、陶然编《继电保护、自动装置及二次回路》中国电力出版社 2000年1月

[2] 《电力系统继电保护》水利电力出版社 2000年2月

[3] 《新编保护继电器检验》中国电力出版社 1998年3月

[4] 《电力系统继电保护规程汇编》水利电力出版社 2000年2月