变压器零序方向过流保护

1、零序方向过流保护小结变压器高压（侧110kv及以上）及中压侧一般为中性点直接接(地又系称统大接地电流系),当统发生 接地短路,时将出现很大的零序,电对流变压器的电气性能产生极大,因的此危必害须配备接地短路保护。变压器单相接地短路的主保护为比率制动式差动或零序差动，同时应装设后备保护，作为变压器高绕组和相邻元件接地故障的后备。一、变压器接地后备保护概述变压器因其绝缘水平和接地方式的不同，所配置的接地短路后备保护也不同。对于全绝缘变压器，中性点装设接地隔离刀闸和避雷器，隔离刀闸闭合为中性点直接接地方式隔离刀闸断开为中性点不接地运行方式。中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地运时用零序过压

2、保护。对于分级绝缘变压器，若其中性点绝缘水平低，中性点必须直接接地，若其中性点绝缘水平较则中性点可以直接接也地可，在系统不失去接地点的情况下不接其地大运多行装，设放电间在隙2。20kv系统中的变压器，他们的中性点仅部分接地，另一部分不接地。当发生接地故障时应先跳开不接地压器，然后跳开接地变压器。因此，这类变压器接地后备保护的配置需要考虑该变压器中性点在系中的接地情况。对于中性点未装设放电间隙的分级绝缘变压器，若其中性点直接接地，则用零序过保护，若其中性点不接地，则用零序联跳保护。对于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，中性直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地时用间隙零序保护。综上所述，中

3、性点直接接地变压器的接地故障后备保护无一例外地采用零序过流保护，对高中侧中性点均直接接地的自耦变和三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。 二、零序方向过流保护逻辑零序方向过流保护一般由“零序过流元件”和“零序方向元件”相与构成，如果带零序电压闭则由“零序过流元、“件零”序方向元件”和“零序电压闭锁元件”相与构成。其1所逻示辑。图如图图1 零序方向过流保护逻辑框图零序电压闭锁元件的零序电压tv取开自口三角。零序过流元件的零序电流可以自产，也可取自中ta性。点零序零序方向元件的方向电压，可以取开口三角电压，也可但以方取向自电产流，必须取自产，而不 能取中性点专用零ta序的电流。其原因

4、在于中，性点零序电流对方向没有选。择性如图2 所示系统，变压t1器和t2经过线路l相连，ta0为变压器t1中性点零序ta，ta1为变所有文档仅限该课题研发设计,员外参部阅人员参阅请到科研处.索取机密:c00lt1 t2010201t1 t1t100压器t1端口ta，m1为端口母线。以变压t1器为例，讨论零序方向元件。零序方向过流保护作为变压器的后则备d保1(变护压，器内)部和d2(线路侧)点分别为正方向和反方 向的接地点。对于零序电流正方向的定义，ta如极果性三端相靠近母线，如5所图示，以母线流向变压器为正。无论是正方向还是反方向发生接地短路，接地点零序电压最大，变压器中性点零序电压最低，零序

5、电流由接地点流向变压器。中作性单点相接地时的零序网络，3、在4中图，u为接地点的零 序电压，也是保护装置采到的零序i 电为压保；护装置采到的零序电流；忽略电x阻为后线，路的零 序电抗，x 和x 分别为变压t1器和t2的零序电抗ta0。在正反方向接地短路时滤取到的零序电流 为i 。ta1在正方向接地短路时自产得到的零序i 电，流在为反方向接地短路时自产零序i电。流为 在图3 中，接地点d1将变压器绕组等效分ax为和(1-a)x 。t1m1tvt2d1lta1d2ta0图2发生接地的系统示意图ax (1-a)xt1i02ta1xld1*m1u0i01*ta0u0ibl*保护装置xt2i0a-i0(

6、a)零序网络(b)零序电流电压向量图图3正方向发生接地时的零序网络示意图xt1ta1*i01m1d2 xli02i01*ta0保护装置ibl*u0xt2aui00(a)零序网络(b)零序电流电压向量图所有文档仅限该课题研发设计,员外参部阅人员参阅请到科研处.索取机密:c02图4反方向发生接地时的零序网络示意图由图3，4 可得，无论是正方d1向点（）还是反方向d2（点）发生接地故障，ta0流过的零序电 流方向始终为由接地点流向变压器中，性其点方向并不改变。而方向电ta1流自由产时，若正方向发 生接地故障，接地d1点零序电压最大，零序源在变压器零内序部电，流的方向由变压器流向；母若线 反方向发生接

7、地故障，接d2地零点序电压最大，零序源在变压器零外序部电，流的方向由母线流向变压器；因此，只有自产零序电流，才能区分是正方向还是反方向发生接地故障，才能保证零序方向件动作的选择性。零序方向元件的最大灵敏角与接地零序网零络序有电关压，和零序电流5按所图示的极性接线时， 当方向指向母线最时大，灵敏角70为85，软件固定为70；当方向指向变压器最时大，灵敏角-95为-110，软件固定-110为。当零序方向元件的方向电压取自产时，tv如果断发线生，则方向电压滤取到一个“虚假”的零序 电压，可能导致零序方向元件误动。对这个问题的处理有两种方式：一是tv将方开向口电三压切换至角，二是将零序方向元件退出。前

8、者的处理方式不影响零序方向元件的功能，但要求用户必须正确验开口三角电压的极性；后者的处理方式不再计及方向，零序方向过流变成单纯的零序过流保护。正tv断线后必须退出检修，这时电压不起作用，所以退出方向元件是可以接受的。当零序电流由三相电流自产时，如ta果断发线生，会出现“虚假”的自产零序电流，可能导致零序过流元件误动，所以该保护可选零序电压闭锁。当变压器发生接地故障时，除了产生零序电流，出现零序电压，但ta是断线时，三相电流自产虽然可以滤取到零序电流，但无零序电压产生。所以零序电压闭锁可以防止ta因断线导致的误动。零序网络中零序电流的分布，主要取决于线路和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数及位置无关例。如，如果图2中变压器t2中性点不接地则，图3中ta1中将不会自产得到零序i电。流图5零序方向元件极性接线图三、零序方向过流保护的几个定值的说明零序电流：零序过流定值。零序电压闭锁选择：是否带零序电压闭1为锁带，零选序电压闭锁，0为选不带零序电压闭锁。 所有文档仅限该课题研发设计,员外参部阅人员参阅请到科研处.索取机密:c零序电压零：序电压闭锁值如。果零序电压闭锁选择整0，定则为该项定值不起作可用以，不整定。 该零序电压取tv自开口三角。零序电流选择：零序过流元件的零序电流1取为法零，序选电流自产，0选为零序电流取自中性 点。零序