王 音 韓學軍 劉同和

(國網(wǎng)濮陽供電公司,河南 濮陽457000)

變壓器差動保護是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護，保護范圍為輸入高低壓測電流互感器兩端的矢量差，正常時流進保護裝置的電流和流出的電流相等，如果非故障原因引起變壓器兩側(cè)CT二次線圈環(huán)流不平衡，就可能會造成保護不正確動作。經(jīng)分析，變電站主變壓器相序接反會存在以下問題：

（1）不能和其它的線路合環(huán)。

（2）當用電用戶三相電機時，由于和原來的相序相反能會引起電機倒轉(zhuǎn)，嚴重時會造成人身傷亡事故。

（3）由于計量相序錯誤，可能會造成計量不準。

（4）接入變壓器保護裝置電流與實際相序不對應，可能引起保護誤動作或者對事故原因分析不清。下面以某變電站因相序問題引起的主變差動保護長期存在差流為例，分析系統(tǒng)相序錯誤對主變差動保護的影響。

1 現(xiàn)場情況及原因分析

一次接線一般沒有問題，但是由于工廠布局、技術(shù)條件、人為因素等的影響，相序接反的情況還是有可能發(fā)生的。35kV甲變電站變壓器銘牌聯(lián)結(jié)組別為YNd11的接線方式，改造投運后,變電二次檢修人員帶負荷校驗時,發(fā)現(xiàn)主變保護裝置顯示有差流存在，檢查二次接線后,并未發(fā)現(xiàn)異常，經(jīng)全站核查，判斷為35千伏進線接入時相序錯誤。

如果電壓中有較大的三次諧波電勢，電壓波形會產(chǎn)生很大的畸變，而接線組別為YNd11可以有效地降低諧波量。但是，這樣的接線方式使高壓測電流的相位超前低壓側(cè)30°，必須對電流相位進行補償后，保護裝置才能無差流。本站變壓器高低壓側(cè)電流互感器均按Y型方式接線,將各側(cè)TA的二次電流接入保護中，相角誤差和變比誤差引起的不平衡電流在保護裝置內(nèi)部進行軟件補償。本站主變差動保護裝置WDB-821C型電流相位補償采用Y側(cè)向△側(cè)補償?shù)姆椒?，公式如下?/p>

圖1 電流相位補償Y側(cè)向△側(cè)補償

下面分析系統(tǒng)相序問題對差動保護造成的影響。

（1）正相序時Y/Δ-11型變壓器從圖2向量圖分析得出：對Y/Δ-11接線的變壓器，系統(tǒng)電源正相序時，其高壓側(cè)和低壓側(cè)線電流向量相差330°（沿順時針方向），即以高壓側(cè)線電流向量方向指向作為長針，指向12點，則低壓側(cè)線電流向量方向指向11點。如圖2所示。

圖2 正相序時Y/Δ-11型變壓器的向量圖

（2）逆相序時Y/Δ-11型變壓器從圖3向量圖分析得知，系統(tǒng)相序反相時，其高壓側(cè)和低壓側(cè)線電流向量沿順時針方向相差30°，即以高壓側(cè)線電（壓）流向量方向指向作為長針，指向12點，則低壓側(cè)線電流向量方向指向1點。

圖3 系統(tǒng)電源逆相序時Y/Δ-11接線組別變壓器的向量圖

由圖可知，當系統(tǒng)一次相序相反時，主變的接線鐘點數(shù)由11點變?yōu)?點，如果主變保護裝置的定值仍按Y/Δ-11型變壓器進行整定，則會造成流入的保護裝置主變高低壓側(cè)電流，保護裝置將長期有差流存在，隨著負荷增大，會造成主變無跳閘，變電站全站失壓。

2 解決方案

方案一：因變電站已投運，維持現(xiàn)有接線方式不變，通過上文分析可知逆相序時，變電站接線鐘點數(shù)由11點變?yōu)?點，故只需將WDB-821C保護裝置定值中的接線鐘點數(shù)改為1點，就可保持流入裝置的高低兩側(cè)電流平衡，不會有差流存在。但是，因10千伏開關(guān)柜仍是逆相序，甲變電站出線不可與其它出線合環(huán)操作，且無法解決用戶電機逆轉(zhuǎn)的情況，故此方案不可行。

方案二：從35千伏進線至甲站變壓器之間通過電纜入地，將相序調(diào)整為正常相序，變壓器聯(lián)結(jié)組別仍為Y/Δ-11，流入保護裝置高低壓側(cè)電流平衡，保護定值維持原定值即可，10千伏出線相序正確，此方案需結(jié)合停電計劃執(zhí)行，近期負荷較高，無法安排立即停電。

方案三：從35千伏進線至本站變壓器保持原相序(即逆相序)，不在線路范圍內(nèi)改變一次接線。現(xiàn)場提出，首先將主變10千伏進線電纜進行A、C相對調(diào)后接入10千伏進線柜，保證10千伏出線相序為正相序，不會對用電用戶造成影響。然后，由二次檢修人員在變壓器保護屏端子排處，調(diào)整進入保護裝置的二次電流電壓相序，從而實現(xiàn)相序轉(zhuǎn)換，讓差動保護裝置的二次電流與電壓相位一致，但不會改變接線方式鐘點數(shù)，無需更改定值，以此消除變壓器出現(xiàn)的差流,經(jīng)現(xiàn)場核查主變保護裝置無差流，可行。此為臨時方案，臨時方案執(zhí)行期間，10千伏側(cè)不安排合環(huán)操作，可安排停電后，執(zhí)行方案二。

3 經(jīng)驗教訓

3.1 相序錯誤對廠站各方面運行影響頗大，設計人員在設計前期必須充分了解廠站地形、設備分布情況、設備相序排列情況，慎重分析廠站各個一次設備布局，保證整個接線流暢、正確，避免引起相序接反的情況。

3.2 嚴格按照《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》規(guī)定帶負荷檢驗,在線路或者主變新投、二次回路更改、PT、CT變動后，都需要進行帶負荷測試，用實際負荷電流來驗證CT繞組的極性、變比以及二次回路正確，防止差動保護等誤動作。35千伏甲變電站投運時的帶負荷測試就很好的發(fā)現(xiàn)問題，避免了保護裝置的誤動作。

4 結(jié)論

繼電保護裝置是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的第一道防線。因此，在實際工作中，在確定保護裝置配置和構(gòu)成方案時，應嚴格按照國家相關(guān)規(guī)定，并與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、接線方式、運行方式等因素統(tǒng)籌考慮，合理安排，保證繼電保護裝置科學有效，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮應有的作用。