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新式均衡变压器初级运作失误的情态解析
2018-06-13

微机保护装置厂方选用的平衡公式与实际平衡变压器绕组接线方式不符。目前,平衡牵引变压器主要有两种类型:一种为阻抗匹配平衡变压器,其原边接成星形,副边接成三角形,在副边三角形两个角各连接一个平衡绕组并将平衡绕组与三角形ab绕组饶制在同一个铁芯柱上,这种平衡变称YNV接线阻抗匹配型平衡变压器。另一种为非阻抗匹配平衡变压器,它是在阻抗匹配平衡变压器的平衡绕组的基础上又连接了两个补偿绕组并将其分别饶制在ac和bc绕组所在的铁芯柱上,这种变压器也称YNA接线非阻抗匹配平衡变压器。

  YNV和YNA两种平衡变压器接线都是在YN,d11接线的基础上演变而来,其Y/△部分与普通YN,d11接线变压器相同,不同的是在副边三角形上增加外延绕组,改变了变压器副边电磁关系。无论哪一种平衡变压器,都具有以下两个性质:①原边接三相对称电源时,副边二相输出端口空载电压幅值相等,相位相差90°;②在二输出端口带相同负载时,原边三相电流对称。

  本牵引变电所安装的平衡变压器为YNA形式,其绕组实际接线中给出了三相侧和二相侧绕组电压、电流的正方向。习惯上,把两臂电压Uα、Uβ的方向都设定为接触网高于大地,在Uα、Uβ的作用下产生Iα和Iβ。中平衡绕组ad、eb位于B相铁芯,补偿绕组fd和eg分别位于A相和C相铁芯。

  在副边三角形内,设by绕组阻抗为ax和cz绕组阻抗的λ倍,设ax、by、cz阻抗分别为Zax=Zcz=Z,Zby=λZ,[工业电器网-cnelc]按照Iα、Iβ在三角形内各支路上电流1分配关系,在各支路利用叠加原理的方法,得到三角形绕组内各支路电流分配构成的平衡变压器,平衡绕组和补偿绕组的匝数相同,不需要专门进行阻抗匹配,按结构对称性布置绕组就可以使变压器达到平衡,制造相对容易。本文论述的变压器就属此类。原、次边电流变换关系原次边电流变换关系构成平衡变压器的微机差动保护,但当系数λ偏离给定值时将引起固有的差动电流,当外部故障时,可能引起差动保护的误动作,所以考虑以上情况及接线的习惯,平衡变压器差动保护原边电流采用相电流差。

  对比式和微机保护装置厂方给定平衡公式,发现行列式中左右列数据一样,但符号相反,笔者将故障时的高低压侧电流数据代入式,结果计算出的差动及制动电流均很小,未超过保护定值,从而证明此次平衡变压器投运失败是由厂方的平衡公式选用错误造成。

  解决办法解决这个问题有两种方法,一种方法是更改保护装置软件,即保护装置中差动保护软件算法采用⑿式的正确平衡公式。另一种方法是差动保护低压侧二次电流互感器线圈极性倒接为反极性,因为对比式和厂方选用的平衡公式,发现两个行列式中,左右两列数据大小一样符号相反,依据行列式的性质,通过变更I

  α与Iβ的符号,同样可以达到变更两列数据符号的目的,从而通过改变流入保护装置电流的极性,达到改变平衡公式的目的,这样做一方面避免厂方更改保护装置软件的麻烦,另一方面也保证了保护装置的板卡及软件的通用性。