三繞組自耦變壓器零序保護(hù)特點(diǎn)分析與現(xiàn)場調(diào)試應(yīng)用摘要： 通過自耦變壓器保護(hù)特點(diǎn)分析,接合主流廠家變壓器零序保護(hù)要求，明確接線方式與調(diào)試正常檢測方法。為相關(guān)工作人員提供參考。關(guān)鍵詞：自耦變壓器零序保護(hù)；接線要求；調(diào)試中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 目前，超高壓大容量三繞組自耦變壓器在電力系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。其零序保護(hù)對接線和電流互感器有特殊要求，結(jié)合本人實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和保護(hù)廠家要求，對其做以下分析。 一、自耦變壓器零序的特點(diǎn)分析 高壓側(cè)或中壓側(cè)系統(tǒng)接地故障時(shí)的零序電流 三繞組自耦變壓器原理接線如圖1所示。高壓側(cè)單相接地故障時(shí)的零序等值網(wǎng)絡(luò)如圖2-1所示。其中，x01為變壓器高壓側(cè)零序電抗；x02為變壓器中壓側(cè)零序電抗；x03為變壓器公共及低壓側(cè)等值零序電抗； 由于ho =KhmIh0 (Ih0為自耦變壓器高壓側(cè)的零序電流)，故 則流過變壓器中性點(diǎn)的電流 (2-1.1) 2、自耦變壓器中壓側(cè)接地故障 自耦變壓器中壓側(cè)接地故障時(shí)的零序等值網(wǎng)路，如圖2-2所示。其中，X0h為變壓器高壓側(cè)網(wǎng)路中零序等值電抗；其他符號的物理意義同圖2-1。 根據(jù)圖2-2可得 高壓側(cè)零序電流 流過變壓器中性點(diǎn)的電流 (2-1.2) 3、分析討論 由式（2-1.1）和式（2-1.2）可以看出： （1）當(dāng)X02+X03+X0等于KhmX03時(shí)，變壓器高壓側(cè)接地短路時(shí)流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)的零序電流等于零。 （2）當(dāng)X02+X03+X0大于KhmX03時(shí)，變壓器高壓側(cè)短路時(shí)流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)的電流方向與高壓側(cè)零序電流?h0方向相同。 （3）當(dāng)X02+X03+X0小于KhmX03時(shí)，變壓器高壓側(cè)短路時(shí)流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)的電流與高壓側(cè)零序電流?h0方向相反。 總之，當(dāng)變壓器高壓側(cè)或中壓側(cè)接地故障時(shí)，流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)零序電流的大小和方向與故障位置有關(guān)，與系統(tǒng)的運(yùn)行方式及參數(shù)有關(guān)。在某種工況下變壓器高壓側(cè)接地故障時(shí)，變壓器中性點(diǎn)零序電流可能等于零。 另外，當(dāng)變壓器的高壓側(cè)或中壓側(cè)的網(wǎng)路中發(fā)生接地故障時(shí)，由于兩側(cè)的零序電流不相等，在對零序電流無濾去作用的變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)中將產(chǎn)生很大的差流，該差流實(shí)際上等于流經(jīng)自耦變壓器公共繞組中的零序電流。 二、自耦變壓器零序保護(hù)的配置和要求 1、自耦變壓器宜設(shè)置零差動(dòng)保護(hù) 由于自耦變的高壓側(cè)和中壓側(cè)均為大電流接地系統(tǒng)，且中壓側(cè)與高壓側(cè)之間有電的聯(lián)系及運(yùn)行時(shí)中性點(diǎn)必須接地，因此裝設(shè)能保護(hù)高壓、中壓及公共繞組全部而不受空投變壓器的影響、且變壓器內(nèi)部接地故障時(shí)具有很高動(dòng)作靈敏度的零序差動(dòng)保護(hù)是適宜的。 2、零序過電流保護(hù)應(yīng)帶方向 由于自耦變壓器高壓側(cè)與中壓側(cè)有電的聯(lián)系，又有共同的接地中性點(diǎn)，因此當(dāng)高壓側(cè)系統(tǒng)或中壓側(cè)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，零序電流將由一個(gè)系統(tǒng)流向另一個(gè)系統(tǒng)。因此，為確保零序電流保護(hù)的選擇性，該保護(hù)應(yīng)設(shè)置有方向。 三、調(diào)試自耦變壓器零序保護(hù)時(shí)應(yīng)注意的問題 1、零序電流及零序電流方向保護(hù)的調(diào)試 當(dāng)變壓器高壓側(cè)或中壓側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)，由于流經(jīng)變壓器中性點(diǎn)零序電流的大小和方向受接地點(diǎn)位置及系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響很大（有時(shí)該電流等于零），因此，在接入零序電流及零序電流方向保護(hù)時(shí)，不應(yīng)取中性點(diǎn)TA二次電流構(gòu)成零序電流保護(hù)或零序電流方向保護(hù)。 構(gòu)成零序電流保護(hù)或零序方向電流保護(hù)的零序電流，可由變壓器高壓側(cè)或中壓側(cè)輸出端TA二次三相電流自產(chǎn)，也可以取該組TA二次零線（中性點(diǎn)）上的電流。 2、零序方向保護(hù)動(dòng)作方向的整定 （a）變壓器低壓側(cè)接有大電源（通常為發(fā)電機(jī)）時(shí) 當(dāng)自耦變壓器低壓側(cè)接大型發(fā)電機(jī)時(shí)，其高壓側(cè)及中壓側(cè)零序方向過流保護(hù)的動(dòng)作方向，應(yīng)分別指向各自的母線，而作為母線及出線接地故障的后備保護(hù)。因?yàn)?，發(fā)電機(jī)的后備保護(hù)對變壓器的內(nèi)部故障有足夠的靈敏度。 （b）低壓無電源而主電源在高壓側(cè)時(shí) 目前，我國的超高壓大型變電站，其主電源大都在高壓側(cè)，低壓側(cè)及中壓側(cè)一般無電源，或接有容量很小的地方電站。此時(shí)，當(dāng)變壓器高壓側(cè)線路上發(fā)生接地故障時(shí)，流經(jīng)變壓器的電流為很小的零序電流；而當(dāng)變壓器內(nèi)部或中壓側(cè)發(fā)生接地故障時(shí)，故障電流很大。此時(shí)，如不迅速切，將損壞變壓器。 為有效保護(hù)變壓器，高壓側(cè)零序電流方向保護(hù)的動(dòng)作方向應(yīng)指向變壓器，作為變壓器內(nèi)部接地及中壓側(cè)接地故障的后備保護(hù)。 （c）變壓器零序保護(hù)TA 接線方法要求（以四方CSC-326ED/EE 數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置為例） 對于變壓器高、中壓側(cè)電流互感器：采用星形接線，不可采用常規(guī)接線，二次電流直接接入本裝置，均以母線側(cè)為極性端，以母線指向變壓器為正方向指向。 對于公共繞組電流互感器：采用星形接線，不可采用常規(guī)接線，二次電流直接接入本裝置，其極性端遠(yuǎn)離變壓器，以大地指向變壓器為正方向指向。正常工況下系統(tǒng)中無零序電流，因此，無法校對零差TA接線的正確性。為此，應(yīng)帶負(fù)荷校核極性，為方便校核極性的正確性，變壓器中性點(diǎn)的零序TA應(yīng)為三相式，即分別在公共繞組的三相上設(shè)置TA。 四、現(xiàn)場調(diào)試檢查方法及步驟 1、由試驗(yàn)電流=試驗(yàn)電壓/短路阻抗，選擇滿足試驗(yàn)電流要求的相關(guān)調(diào)壓器、鉗形相位表等。 2、選擇高壓側(cè)三相短路點(diǎn)，由中壓側(cè)出線間隔，靠線路側(cè)隔離開關(guān)與電流互感器之間處加試驗(yàn)電壓，通過操作斷路器、隔離開關(guān)，讓試驗(yàn)電流由加壓出線間隔依次流過中壓側(cè)母線、母聯(lián)、主變進(jìn)線、高壓側(cè)母線、出線至短路點(diǎn)。其中試驗(yàn)內(nèi)容包括：a.三相調(diào)壓器同時(shí)零起升壓至試驗(yàn)電壓，對調(diào)壓器輸出三相電壓、電流幅值、相位等進(jìn)行記錄；b.對所有帶電電流互感器二次回路三相電流相位、幅值進(jìn)行測試記錄（包括主變中壓側(cè)間隔、高壓側(cè)間隔及套管電流互感器）；c.分析測試記錄數(shù)據(jù)是否正常；d.斷開三相調(diào)壓器其中兩相，然后零起升壓至試驗(yàn)電壓，對調(diào)壓器輸出單相電壓、電流幅值、相位等進(jìn)行記錄；e.檢查主變公共繞組電流互感器，重復(fù)a-c，完成檢查主變公共繞組所有電流互感器；f.固定中壓側(cè)加試驗(yàn)電壓位置，改變高壓側(cè)短路點(diǎn)位置，重復(fù)a-c步驟，檢查完成高壓側(cè)所有電流互感器；g.固定高壓側(cè)短路點(diǎn)位置，改變中壓側(cè)加試驗(yàn)電壓位置（接至另一回出線），重復(fù)a-c步驟，檢查完成中壓側(cè)所有電流互感器。 3、選擇低壓側(cè)三相短路點(diǎn)，由中壓側(cè)出線間隔，靠線路側(cè)隔離開關(guān)與電流互感器之間處加試驗(yàn)電壓，通過操作斷路器、隔離開關(guān)，讓試驗(yàn)電流由加壓出線間隔依次流過中壓側(cè)母線、分段、主變進(jìn)線、低壓側(cè)母線、出線至短路點(diǎn)，內(nèi)容包含a.三相調(diào)壓器同時(shí)零起升壓至試驗(yàn)電壓，對調(diào)壓器輸出三相電壓、電流幅值、相位等進(jìn)行記錄；b.對所有帶電電流互感器二次回路三相電流相位、幅值進(jìn)行測試記錄（包括主變中壓側(cè)間隔、低壓側(cè)間隔及套管電流互感器）；c.分析測試記錄數(shù)據(jù)是否正常；d.固定中壓側(cè)加試驗(yàn)電壓位置，改變低壓側(cè)短路點(diǎn)位置，重復(fù)a-c步驟，檢查完成低壓側(cè)所有電流互感器。 五、結(jié)語 對變電站三相自耦變壓器零序保護(hù)的特殊性，弄清原理和增加分析能力對調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)和解決保護(hù)裝置及二次回路在設(shè)計(jì)和安裝中存在的問題有極大必要性，調(diào)試人員技術(shù)水平提高和分析能力的擴(kuò)展也是確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一項(xiàng)重要人員因素。 參考文獻(xiàn)： 【1】北京四方CSC-326ED/EE 數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置技術(shù)說明書. 【2】電力主設(shè)備繼電保護(hù)的理論實(shí)踐及運(yùn)行案例. 【3】繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)規(guī)程DL/T995-2006.