CT极性对主变保护的影响

段冬东1林琅2

摘要：差动保护原理简单，保护范围明确，动作不需延时，一直用作变压器的主保护，其运行情况直接关系到变压器的安危。差动保护正确动作与否不仅与电流大小有关系，更和电流互感器的极性有关系。电流互感器的极性不仅仅牵涉到其本身的小极性，差动电流回路的大极性才是真正影响差动保护的根本原因，正确测量电流回路的大极性，提前避免因cT极性接错导致差动误动作显得尤为重要。基于此，本文主要对CT极性对主变保护的影响进行分析探讨。

关键词：CT极性；主变保护；影响

1、前言

在一个变电站中，当一个元件（线路和变压器）由两台断路器接入系统时，该元件的二次电流回路应当同时从两台断路器的电流互感器二次侧引入，而且对互感器的变比、极性和二次回路连接方110kVII母式都有一定的要求，如果不满足这些要求，将造成电测仪表指示不准、电能计量出现差错、保护装置误动拒动，使电气设备或电力系统不能安全可靠地运行。

2、变压器差动保护原理

主变压器高压电流互感器(CT)至其低压侧断路器之间为差动保护范围。差动保护装置是依据上述两侧电流互感器所测量的参数相量差来反映动作，在差动保护范围以外出现各种过负荷、短路情况时，由于实时电流同时流经差动范围内的两电流互感器，差动两臂的相量数值同时出现增大或减少的趋势，两臂相量差仍保持平衡，差动继电器不动作。

当差动保护范围内出现短路时，短路电流仅通过主变压器高压侧电流互感器，由于短路点在两电流互感器之间，主变压器低压侧电流互感器没有短路电流流过，因此两差动臂反映的电流值不平衡，一旦不平衡电流超过整定值时，差动保护装置便会不延时地动作，使高压侧断路器跳闸，切断短路电流，从而达到保护设备的目的。目前，国内采用的差动保护装置大都配置了比率电流差动保护和电流速断保护。

3、大极性测试方法

通过以上分析可知，变压器差动保护不仅与电流大小有关，更与电流的极性有关。如果极性接错，则会导致差流增大，差动保护误动作。因此。保证电流互感器二次极性接线正确显得尤为重要。而电流互感器的大极性是决定因素。因此必须采取必要方法测量电流互感器的大极性，以保证保护正确性和计量准确性。

由于大极性牵涉到电流互感器本身和二次回路，目前没有专门的测试工具。通常采用蓄电池测量其大极性。方法如下。蓄电池负极接电流互感器负荷侧，正极接电源侧，在电流互感器二次端子排侧接直流电压表，表的正极接电流互感器二次测正极，负极接电流互感器二次侧负极。当电池接通时，如电压表向正方向偏动，当电池断开时，电压表向反方向摆动，则说明极性正确(减极性)。尤其注意的是在测量变压器差动保护电流二次极性时，个测电流互感器均以变压器为负荷侧，这样才能保证主变差流是各侧电流之差。

CT的极性与方向并不完全是规定死的，所有的方向都是在一个参考方向的基础上给定出来的，参考方向的不同，就意味着不同的方向定义和结果。对于CT的方向，可以有两种考虑，一种出对差动保护的考虑，它不需要具体判别电流到底是流入还是流出，而出于基尔霍夫原理只要求取矢量和，因此，只要所有的CT所定义的方向均指向被保护设备方向或全部与之相反即可。当任何一侧的相线CT极性接反，其中一侧(或二侧)的电流相量反相，在正常运行条件下，即形成所谓“和接线”(即两侧电流不是相差180°，而两侧对应的电流同相位)，导致在执行元件上产生很大的差压，从而在正常运行及外部穿越性故障时无论单侧电源或两侧电源，差动保护均引起误动(动作安匝≥60AW)。而内部故障时，差动保护可能拒动。CT接线组别错误时，在满负荷或过负荷及穿越性故障时会使差动继电器误动作。当内部故障时可能拒动或灵敏度不够，只有在单侧电源的内部故障，仍可正确动作。

4、影响变压器差动保护装置极性因素

差动保护能否准确动作取决于微机保护装置的极性、变压器极性和高低压侧电流互感器的极性等3个方面。

4.1微机保护装置的极性

准确校验差动保护装置极性的正确性，须了解差动保护装置外围接线原理和方法。微机差动保护将二次电流与一次电流同相输入微机差动保护装置，由微机保护装置进行运算，最后将运算结果与整定值比较，判断保护是否动作。

常见的主变压器微机差动保护装置极性校验方法是将平衡系数设为1，高低压侧输入幅值和相位均相同的电流，若微机保护的差动电流显示为零，制动电流显示为输入电流，说明微机保护的极性和电流互感器的极性匹配；若差动电流显示为输入电流值的2倍，制动电流显示为输入电流，则表明微机保护装置的极性和电流互感器的极性不匹配，则电流互感器的接线需要做相应的调整以匹配微机保护装置的极性。

4.2变压器的极性

三相V／v接线牵引变压器是将2台普通单相变压器共轭组合在一起，置于同一箱体内，高压侧接成固定的“V”型，低压侧绕组4个端子全部引出变压器外部，根据牵引供电要求，可接成X1与a2连接为0相得正“V”，或接成a1与x2连接为0相得反“V”，如图1所示。

图1“V”接线变压器一、二次接线示意图

该特殊结构决定了作为变压器主保护的差动保护的接线方式的复杂性，而差动保护装置的接线方式正确与否是变电所施工后能否一次投运成功的关键所在。对于正“V”形接法的变压器(简称“W0”接法)，二次侧0才甘电压与一次侧AB同相；对于反“v”形接法的变压器(简称“w6”接法)，二次侧a井目电压与一次侧AB反相。三相v／v接线牵引变压器二次侧0相与轨道、接地网连接，、分别接到牵引侧两相母线上，然后向对应的供电臂供电。

值得注意的是，保护装置高压侧电流的流入方向需与变压器本身高压侧电流的流入方向一一对应，以“A、C、B”方式流入，即C相为中间相。若以“A、B、C”方式流入，即B相为中间相，保护装置的接线应做相应调整。

4.3电流互感器的极性

测量电流互感器极性的方法很多，实际中常采用直流法。如图2所示，用9V干电池将其正极接于互感器的一次线圈L1，负极接L2，互感器的二次侧K1接毫安表正极，K2接毫安表负极。接好线后，将K合上，毫安表指针正偏；打开后，毫安表指针负偏，说明互感器接在电池正极上的高(低)压侧与接在毫安表正极的低(高)压侧为同极性，即L1、K1为同极性，互感器为减极性；如指针摆动与上述相反则互感器为加极性。该方法简单可行，是测量电流互感器极性的首选方法。

图2直流法测量电流互感器极性电路图

综上所述，主变压器保护装置的极性问题是微机保护装置极性、变压器极性和电流互感器极性3方面相互关联的问题，任何一方出现错误都会影响到差动保护装置极性的正确性。

5、结语

以上是对变压器差动保护电流互感器极性接线方式和试验方法及相关问题的探讨，在运行中这里提出的问题关系到设备安全及运行的稳定性是非常重要的问题，各单位应该引起高度重视。

参考文献：

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