防止故障范圍的擴(kuò)大,變壓器功率方向維護(hù)(包括相間功率方向維護(hù)和零序功率方向維護(hù))變壓器的重要后備維護(hù)之一。作為相鄰元件及變壓器內(nèi)部故障的后備維護(hù).保證系統(tǒng)平安運(yùn)行方面起著重要的作用。其方向性的正確與否,和電流互感器的一次、二次接線、電壓互感器的二次接線及保護(hù)裝置的二次接線都有關(guān)系,實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,很容易由于接線極性的錯(cuò)誤而造成維護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。本文試圖通過對(duì)功率方向維護(hù)的探討,總結(jié)出一種簡(jiǎn)單可靠的校驗(yàn)方法。結(jié)果標(biāo)明,通過模擬電力系統(tǒng)的實(shí)際故障,結(jié)合CTPT接線極性的分析,能夠簡(jiǎn)單可靠地對(duì)功率方向維護(hù)方向的正確性進(jìn)行檢驗(yàn),設(shè)備驗(yàn)收和日常定檢工作中,大大簡(jiǎn)化了工作量。

　　結(jié)合PTCT接線極性,提出變壓器相間、接地功率方向維護(hù)的一種校驗(yàn)方法。該方法通過對(duì)電力系統(tǒng)變壓器相間、接地故障的分析.模擬系統(tǒng)故障進(jìn)行整組試驗(yàn),能夠簡(jiǎn)單可靠地對(duì)變壓器功率方向維護(hù)進(jìn)行校驗(yàn)。

　　1.問題的提出

　　可以通過檢查維護(hù)的電壓、電流接線極性來檢查,功率方向維護(hù)方向的正確性.但是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際裝置,二次線繁多,接法復(fù)雜,難以理清各線的走向,容易出錯(cuò)。而且,對(duì)于應(yīng)用日益廣泛的微機(jī)變壓器維護(hù),功率方向維護(hù)的方向指向一般通過軟件控制字整定,方向性的確定是維護(hù)軟件模塊默認(rèn)系統(tǒng)的電壓電流接線極性的條件下,由維護(hù)計(jì)算軟件來控制確定的比方,對(duì)于WBZ2500微機(jī)變壓器維護(hù),其配置中帶方向的功能,方向的確定必需在以下極性接線方式下:CT極性是當(dāng)一次電流流入變壓器時(shí),裝置的感應(yīng)電流為正極性電流流入裝置;PT極性為正極性接入裝置。這樣,就無法和分立元件維護(hù)一樣地通過檢查繼電器電壓電流接法的極性來檢查功率方向維護(hù)的方向性。比較簡(jiǎn)單可靠的方法是結(jié)合維護(hù)的整組試驗(yàn),依據(jù)維護(hù)的整定和CTPT接線極性,模擬出系統(tǒng)的正、反方向故障,給維護(hù)加入模擬的故障電壓和電流,校驗(yàn)其動(dòng)作的角度和靈敏性。

　　2.相間功率方向的校驗(yàn)

　　進(jìn)行整組試驗(yàn),要模擬系統(tǒng)故障.首先要分析系統(tǒng)一次故障的情況。

　　母線外線路發(fā)生相間故障時(shí),局的220kV變壓器相間功率方向維護(hù)正方向的整定都是指向母線的首先考慮正方向故障的情況。如圖1所示.對(duì)變壓器維護(hù)CT,以母線流向變壓器為電流的正方向。設(shè)線路阻抗角是70°,則可作出一次電壓電流的向量圖 可見故障電流IK滯后相間電壓UK160°。

　　則要視PTCT接法極性不同而有所不同。一般PT采用減極性接法,對(duì)于二次電壓電流的向量關(guān)系.其二次繞組的極性端接入保護(hù)(PT接線圖見后面圖9對(duì)于CT,也是采用減極性接法(CT接線圖見后面圖10,當(dāng)一次繞組L1指向母線,二次側(cè)電流從K1流出時(shí),可以認(rèn)為二次電流和一次電流同相位,此時(shí)可作出二次電壓電流向量圖如圖3所示;反之,當(dāng)二次側(cè)電流從K2流出時(shí),二次電流和一次電流的相位相反,二次電壓電流向量關(guān)系如圖4

　　首先查明PTCT接線方式,進(jìn)行相間功率方向校驗(yàn)時(shí).再模擬系統(tǒng)正反方向故障,維護(hù)端子上加入上述關(guān)系的二次電壓和二次電流,檢查維護(hù)動(dòng)作的情況,確定維護(hù)的動(dòng)作區(qū)和靈敏角。

　　而在反方向故障時(shí)維護(hù)應(yīng)可靠不動(dòng)作,如果在正方向故障時(shí)維護(hù)能夠正確動(dòng)作.則標(biāo)明維護(hù)接線正確,性能完好。

　　CT一次繞組L1指向母線,例如.二次側(cè)電流從K1流出,維護(hù)加入如圖3所示二次電壓UK2和二次電流IK2,則此時(shí)相當(dāng)于系統(tǒng)母線外部故障的情況,以方向指向母線為正方向時(shí),故障屬于正方向故障,維護(hù)應(yīng)該正確動(dòng)作。由此可校驗(yàn)出保護(hù)的動(dòng)作區(qū)和靈敏角,如圖3示。

　　當(dāng)其靈敏角整定為230°,以LG211相間功率方向繼電器為例.采用90°接線時(shí),上述PTCT接線極性和方向指向的情況下,維護(hù)要在正方向故障下動(dòng)作,就要求繼電器電流線圈和電壓線圈反極性接入二次電壓電流,如電壓線圈極性端接PT二次的極性端,則電流線圈的極性端要接CT二次的非極性端,這樣才干使得動(dòng)作區(qū)和故障時(shí)一致,方向性得以保證。此時(shí),繼電器的動(dòng)作區(qū)的范圍為IK超前UK120°至300°。

　　二次側(cè)是從K2流出時(shí),當(dāng)CT一次繞組L1指向母線.上述正方向故障時(shí),二次電壓電流間的關(guān)系正好反了180°,見圖4維護(hù)加入此種關(guān)系的二次電壓UK2和二次電流IK2時(shí),也正好是系統(tǒng)母線外故障的情況,維護(hù)應(yīng)正確動(dòng)作。此時(shí)動(dòng)作區(qū)的范圍為IK滯后UK60°至超前UK120°。如采用LG211相間功率方向繼電器,可以推斷,此時(shí)繼電器的電壓、電流線圈是正極性接入二次電壓電流。

　　可以類推:

　　二次側(cè)從K1流出時(shí),當(dāng)CT一次繞組L1指向變壓器.作出維護(hù)的動(dòng)作區(qū)同圖4所示時(shí),才可以確定功率方向維護(hù)的正確性。

　　二次側(cè)從K2流出時(shí),當(dāng)CT一次繞組L1指向變壓器.動(dòng)作區(qū)應(yīng)同圖3

　　校驗(yàn)功率方向維護(hù)時(shí),可見.依據(jù)PTCT接線的極性和保護(hù)的方向整定,模擬出系統(tǒng)一次故障的情況,對(duì)維護(hù)加入二次電壓和二次電流進(jìn)行整組試驗(yàn),不但可以校驗(yàn)保護(hù)功能的完好性,還可以校驗(yàn)維護(hù)功率方向接線的正確性,方法簡(jiǎn)潔可靠。

　　3.零序功率方向的校驗(yàn)

　　首先要分析正方向接地故障時(shí)零序電壓電流的關(guān)系。如圖5所示,用模擬故障的方法校驗(yàn)零序功率方向.系統(tǒng)K點(diǎn)發(fā)生接地故障,作出零序網(wǎng)絡(luò)圖。由圖可以看出,零序網(wǎng)絡(luò)中M側(cè)流過零序電流IK,母線側(cè)零序電壓UM0為:

　　M側(cè)零序阻抗;ZM主要決定于變電所中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗,

　　零序電壓超前零序電流約85°。二次零序電壓和二次零序電流的相量關(guān)系則與由式可作出一次零序電壓UK1與一次零序電流IK1相量關(guān)系.

　　PT及CT接線有關(guān)。

　　零序電壓通過PT開口三角取得,局的220kV變壓器零序功率方向維護(hù)正方向的整定都是指向母線的.其接線采用23U0接線,即一次零序電壓和二次零序電壓反相位。如圖9示。

　　當(dāng)CT一次側(cè)L1指向母線,零序電流取套管CT二次中性線上流過的零序電流時(shí).二次側(cè)從K1引出接至保護(hù),可認(rèn)為一次零序電流與二次零序電流同相位,二次零序電壓UK2和二次零序電流IK2向量關(guān)系如圖7;反之,當(dāng)CT一次側(cè)L1指向母線,二次零序電流反相位,二次零序電壓UK2和二次零序次從K2引出接至保護(hù),可認(rèn)為一次零序電流與二電流IK2向量關(guān)系如圖8所示。

　　對(duì)零序功率方向維護(hù)進(jìn)行校驗(yàn)時(shí),同樣地.首先查明PTCT接線方式,再模擬故障的情況,維護(hù)端子上加入上述關(guān)系的二次零序電壓UK2和二次零序電流IK2,檢查維護(hù)動(dòng)作的情況,確定維護(hù)的動(dòng)作區(qū)和靈敏角。如果在正方向故障時(shí)維護(hù)能夠正確動(dòng)作,反方向故障時(shí)維護(hù)應(yīng)可靠不動(dòng)作,則標(biāo)明維護(hù)接線正確,功能完好。

　　CT一次繞組L1指向母線,例如.二次側(cè)電流從K1流出,對(duì)于以方向指向母線為正方向的零序功率方向維護(hù),維護(hù)加入如圖7所示的二次零序電壓UK2和二次零序電流IK2,則此時(shí)相當(dāng)于母線外部故障的情況,維護(hù)應(yīng)該正確動(dòng)作,而在反方向故障時(shí)應(yīng)不動(dòng)作。根據(jù)上述動(dòng)作條件確定維護(hù)的動(dòng)作區(qū)和靈敏角,如圖7示。維護(hù)的動(dòng)作區(qū)范圍為電流超前電壓5°～185°,*大靈敏角為95°。

　　靈敏角為70° 時(shí),CT接線圖對(duì)于LG212零序功率方向繼電器.上述情況下,繼電器的電壓和電流線圈應(yīng)是反極性接入二次零序電壓和二次零序電流(如電壓線圈極性端接PT二次的極性端,則電視線圈的極性端

　　才可以保證在正方向故障時(shí),要接CT二次的非極性端).二次零序電流超前二次零序電壓的情況下繼電器能夠正確動(dòng)作。

　　二次側(cè)電流從K2流出時(shí),當(dāng)CT一次繞組L1指向母線.二次零序電流正好反了180°,如圖8對(duì)于以方向指向母線為正方向的零序功率方向維護(hù),維護(hù)加入圖8所示二次零序電壓UK2和二次零序電流IK2,則正好是正方向故障的情況,維護(hù)應(yīng)該正確動(dòng)作,而在反方向故障時(shí)應(yīng)不動(dòng)作。根據(jù)上述動(dòng)作條件確定維護(hù)的動(dòng)作區(qū)和靈敏角,如圖8示。對(duì)于LG212繼電器,可以推出,繼電器的電壓和電流線圈應(yīng)是正極性接入二次零序電壓和二次零序電流。

　　同樣可以推得:

　　二次側(cè)從K1流出時(shí),當(dāng)CT一次繞組L1指向變壓器.作出維護(hù)的動(dòng)作區(qū)同圖8所示時(shí),才可以確定零序功率方向維護(hù)的正確性。

　　二次側(cè)從K2流出時(shí),當(dāng)CT一次繞組L1指向變壓器.動(dòng)作區(qū)應(yīng)同圖7

　　校驗(yàn)零序功率方向維護(hù)時(shí),可見.和校驗(yàn)相間功率方向維護(hù)一樣,依據(jù)PTCT接線的極性和保護(hù)的方向整定,模擬出系統(tǒng)一次故障的情況,對(duì)維護(hù)加入二次電壓和二次電流進(jìn)行整組試驗(yàn)。值得注意的PT開口三角的接線方式,采用23U0和3U0不同接法時(shí)結(jié)果正好相反。

　　本文提出的模擬系統(tǒng)故障,11實(shí)際運(yùn)行結(jié)果標(biāo)明.利用整組試驗(yàn)的方法,能夠簡(jiǎn)單可靠地對(duì)變壓器功率方向維護(hù)接線正確性和維護(hù)功能完好性進(jìn)行校驗(yàn)。特別是對(duì)于微機(jī)變壓器維護(hù),其優(yōu)點(diǎn)更加明顯。

　　對(duì)系統(tǒng)正、反方向故障時(shí)二次電壓和二次電流相位關(guān)系分析的正確性是建立在PTCT接線極性的正確確定的基礎(chǔ)上站改造來說,2應(yīng)該指出.施工方便。

　　操作把手應(yīng)復(fù)位。手動(dòng)操作是遠(yuǎn)方遙控的**后備。4有人值班時(shí).

　　這路開關(guān)的其它信號(hào)繼電器也被復(fù)歸,1信號(hào)繼電器的遠(yuǎn)方復(fù)歸采用圖2b所示的方法實(shí)現(xiàn)。實(shí)際中有兩個(gè)問題:1有些信號(hào)繼電器如系統(tǒng)接地信號(hào)繼電器的遠(yuǎn)方復(fù)歸中必須并在某一路開關(guān)的信號(hào)繼電器之中。2變電站值班人員手動(dòng)復(fù)歸某一路開關(guān)的某一個(gè)信號(hào)繼電器時(shí).這是因?yàn)槭謩?dòng)復(fù)歸時(shí)正電源串入連在一起的遠(yuǎn)方復(fù)歸回路。正在積極解決。

　　只能用2采用發(fā)光字牌信號(hào)的方法來解決遙控時(shí)的事故音響和閃光問題;并用單獨(dú)的一路搖控發(fā)光字牌信號(hào)。注意:遙控對(duì)象是一個(gè)虛對(duì)象.

　　對(duì)象選擇中間繼電器的觸點(diǎn)或合閘中間繼電器的觸點(diǎn);還有光字牌信號(hào)的堅(jiān)持問題。

　　把對(duì)象選擇中間繼電器的觸點(diǎn)用于了重合閘放電,1采用電容式重合閘的變電站.信號(hào)繼電器的遠(yuǎn)方復(fù)歸采用單獨(dú)的一路搖控實(shí)現(xiàn)。這樣就將每一路開關(guān)的負(fù)信號(hào)線通過繼電器線圈連在一起,查找直流接地時(shí)應(yīng)考慮到

　　因此級(jí)連繼電器方式?jīng)]有過多考慮。本文是兩個(gè)站的設(shè)計(jì)及施工之所得,2施工原則是*小改動(dòng).愿交流和分享。