繼電保護故障分析技能培訓(波形分析2)

繼電保護故障分析技能

——通過主變傳變的電流電壓特點呂庭欽元件故障上一節(jié)主要結(jié)合案例分析了線路故障波形的特點，電力系統(tǒng)母線故障、主變故障、電容器組故障、電抗器故障、PT故障、CT故障等，元件發(fā)生故障時故障電壓和故障波形的特點與線路故障的波形特點基本一致，但故障波形通過主變傳變后，就發(fā)生了變化。Y/△-11變壓器△側(cè)（低壓側(cè)）兩相短路故障錄波圖分析先以△側(cè)（低壓側(cè)）AB兩相短路為例，介紹一下Y/△-11變壓器△側(cè)（低壓側(cè)）發(fā)生兩相短路故障，Y側(cè)（高壓側(cè)）電流電壓的向量情況。通過前面的分析我們知道低壓側(cè)AB兩相短路時，保護安裝處向量圖如下圖示：Y/△-11變壓器△側(cè)（低壓側(cè)）AB相故障時△側(cè)電流電壓Y/△-11的變壓器△側(cè)（低壓側(cè)）電壓、電流與Y側(cè)（高壓側(cè)）電流、電壓的關(guān)系如下：

FA△=FAY-FBYFB△=FBY-FCYFC△=FCY-FAY由上面的向量圖可知，對于正序分量，F(xiàn)A△超前FAY30度；對于負序分量，F(xiàn)A△滯后FAY30度。通過這個關(guān)系我們就可以將△側(cè)（低壓側(cè)）各序分量轉(zhuǎn)換至Y側(cè)（高壓側(cè)），從而求取出高壓側(cè)的全電壓、全電流。Y/△-11變壓器△側(cè)（低壓側(cè)）AB相故障時Y側(cè)電流電壓從向量圖我們可得到變壓器低壓側(cè)兩相短路時，高壓側(cè)全電壓、全電流得特點：短路滯后相IBY電流與其他兩相電流IAY、ICY方向相反，且大小為其他兩相電流的2倍。短路滯后相母線故障殘壓UBY非常小，接近為零。非故障相電壓UCY與短路超前相電壓UAY大小相等，方向相反那么在構(gòu)成變壓器電壓閉鎖電流保護時，由于高壓側(cè)電壓閉鎖電流保護要作為低壓側(cè)電壓閉鎖電流保護的后備保護，可是從向量圖我們知道如果高壓側(cè)電壓閉鎖量采用三個接于線電壓的低電壓繼電器，將不能可靠的開放保護，造成拒動，實現(xiàn)不了對低壓側(cè)的后備作用。因此常采用負序繼電器加一個接于相間的低電壓繼電器構(gòu)成復合電壓繼電器來實現(xiàn)閉鎖。從而提高保護的靈敏性。同時要求低壓側(cè)復壓開放高壓側(cè)復壓元件。變壓器低壓側(cè)AB兩相短路時的錄波圖：

從以上主變低壓側(cè)AB兩相短路的波形看出電流電壓特點如下：低壓側(cè)故障相兩相電流Ia、Ib增大，兩相電壓Ua、Ub降低；沒有零序電流、零序電壓。低壓側(cè)電流流增大、電壓降低為相同兩個相別，均為A、B相。低壓側(cè)兩個故障相電流Ia、Ib基本反向。高壓側(cè)短路滯后相電流與其他兩相電流方向相反，且大小為其他兩相電流的2倍左右。高壓側(cè)短路滯后相母線故障殘壓非常小，接近為零。高壓側(cè)非故障相電壓與短路超前相電壓大小相等，方向相反

變壓器△側(cè)（低壓側(cè)）為小接地系統(tǒng)，單相接地時故障電流很小，因此一般不會出現(xiàn)△側(cè)（低壓側(cè)）突然有一相電流突然增大的可能，若出現(xiàn)這種情況則應仔細分析。

大家可能已注意到了，為什么低壓側(cè)故障相間電壓超前故障相間電流不是80度左右呢？難道是低壓側(cè)接線錯誤了嗎？其實這是因為錄波圖看到的是電壓、電流的二次值，而變壓器差動保護計算的是高、低壓側(cè)的差動電流，因此各側(cè)CT極性抽取時均以各側(cè)母線為極性抽取或均以變壓器為極性抽取。

對上圖來說，各側(cè)極性均以母線為極性抽取，所以低壓側(cè)電流反相180度。微機差動保護裝置采用全星型接線，相位、幅值補償由保護實現(xiàn)。正常運行時高壓側(cè)電流超前同名相低壓側(cè)電流150度。當發(fā)生低壓側(cè)AB相間差動保護區(qū)外故障時，由前面分析可知：（設(shè)變壓器變比為1，△側(cè)以母線為極性抽?。?/p>

IA△=－√3IA△1ej30IB△=√3IA△1ej30IC△=0IAY=ICY=IA△1ej30IBY=－2IA△1ej30流過主變的計算差流

IDA=（IAY－IBY）/√3+IA△=（IA△1ej30+2IA△1ej30）/√3－√3IA△1ej30=0IDB=（IBY－ICY）/√3+IB△=（－2IA△1ej30－IA△1ej30）/√3+√3IB△1ej30=0IDC=（ICY－IAY）/√3+IC△=（IA△1ej30－IA△1ej30）/√3+0=0大電流接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障

主變Yn側(cè)（其他側(cè)無源）錄波圖分析大電流接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障主變Yn側(cè)，主變其他無電源時，流過主變Y側(cè)的電流特點。1、流過主變Y側(cè)的三相電流增大，且三相相位相同；出現(xiàn)零序電流、零序電壓。2、零序電流超前零序電壓約110度左右。對于大電流接地系統(tǒng)，接地故障短路回路的形成實際上是通過變壓器的中性點構(gòu)成，當系統(tǒng)中發(fā)生接地故障，對于其他側(cè)無電源的接地變壓器來說，故障電流仍會通過大地經(jīng)接地變壓器中性點流向星型繞組，并分配到各相流回故障點，故形成上述典型波形。

空送主變時的勵磁涌流波形圖該波形勵磁涌流的諧波分析勵磁涌流的波動特點1.偏于時間軸的一側(cè)，如波形圖中Ib偏于軸下放，Ic偏于軸上方。2.波形是間斷的，間斷角很大，一般大于120度3.由于