繼電保護(hù)故障分析技能培訓(xùn)(波形分析2)

繼電保護(hù)故障分析技能

——通過主變傳變的電流電壓特點(diǎn)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(diǎn)，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(shí)故障電壓和故障波形的特點(diǎn)與線路故障的波形特點(diǎn)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(shí)，保護(hù)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(shí)△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(fù)序分量，F(xiàn)A△滯后FAY30度。通過這個(gè)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(shí)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(shí)，高壓側(cè)全電壓、全電流得特點(diǎn)：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(hù)時(shí)，由于高壓側(cè)電壓閉鎖電流保護(hù)要作為低壓側(cè)電壓閉鎖電流保護(hù)的后備保護(hù)，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(gè)接于線電壓的低電壓繼電器，將不能可靠的開放保護(hù)，造成拒動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不了對低壓側(cè)的后備作用。因此常采用負(fù)序繼電器加一個(gè)接于相間的低電壓繼電器構(gòu)成復(fù)合電壓繼電器來實(shí)現(xiàn)閉鎖。從而提高保護(hù)的靈敏性。同時(shí)要求低壓側(cè)復(fù)壓開放高壓側(cè)復(fù)壓元件。變壓器低壓側(cè)AB兩相短路時(shí)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(diǎn)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(gè)相別，均為A、B相。低壓側(cè)兩個(gè)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(shí)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(yīng)仔細(xì)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(cuò)誤了嗎？其實(shí)這是因?yàn)殇洸▓D看到的是電壓、電流的二次值，而變壓器差動(dòng)保護(hù)計(jì)算的是高、低壓側(cè)的差動(dòng)電流，因此各側(cè)CT極性抽取時(shí)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(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置采用全星型接線，相位、幅值補(bǔ)償由保護(hù)實(shí)現(xiàn)。正常運(yùn)行時(shí)高壓側(cè)電流超前同名相低壓側(cè)電流150度。當(dāng)發(fā)生低壓側(cè)AB相間差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，由前面分析可知：（設(shè)變壓器變比為1，△側(cè)以母線為極性抽取）

IA△=－√3IA△1ej30IB△=√3IA△1ej30IC△=0IAY=ICY=IA△1ej30IBY=－2IA△1ej30流過主變的計(jì)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(shí)，流過主變Y側(cè)的電流特點(diǎn)。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(shí)際上是通過變壓器的中性點(diǎn)構(gòu)成，當(dāng)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(diǎn)流向星型繞組，并分配到各相流回故障點(diǎn)，故形成上述典型波形。

空送主變時(shí)的勵(lì)磁涌流波形圖該波形勵(lì)磁涌流的諧波分析勵(lì)磁涌流的波動(dòng)特點(diǎn)1.偏于時(shí)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