電力變壓器系統(tǒng)中最常見的七個(gè)知識(shí)點(diǎn)

1、單母線接線：

單母線接線具有簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、投資小、運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性和靈活性較差。當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障

或檢修時(shí)，必須斷開母線的全部電源。

2、雙母線接線：

雙母線接線具有供電可靠，檢修方便，調(diào)度靈活或便于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。但這種接線所用設(shè)備多（特別是隔離開關(guān)），配電裝置復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性較

差；在運(yùn)行中隔離開關(guān)作為操作電器，容易發(fā)生誤操作，且對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不便；尤其當(dāng)母線系統(tǒng)故障時(shí)，須短時(shí)切除較多電源和線路，這對(duì)

特別重要的大型發(fā)電廠和變電所是不允許的。

3、母線加旁路：

其供電可靠性高，運(yùn)行靈活方便，但投資有所增加，經(jīng)濟(jì)性稍差。特別是用旁路斷路器帶路時(shí)，操作復(fù)雜，增加了誤操作的機(jī)會(huì)。同時(shí)，由

于加裝旁路斷路器，使相應(yīng)的保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)復(fù)雜化。

4、3/2及4/3接線：

具有較高的供電可靠性和運(yùn)行靈活性。任一母線故障或檢修，均不致停電；除聯(lián)絡(luò)斷路器故障時(shí)與其相連的兩回線路短時(shí)停電外，其它任何

斷路器故障或檢修都不會(huì)中斷供電；甚至兩組母線同時(shí)故障（或一組檢修時(shí)另一組故障）的極端情況下，功率仍能繼續(xù)輸送。但此接線使用

設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，投資較大，二次控制接線和繼電保護(hù)都比較復(fù)雜。

5、母線－變壓器－發(fā)電機(jī)組單元接線：

它具有接線簡(jiǎn)單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，宜于擴(kuò)建，以及因?yàn)椴辉O(shè)發(fā)電機(jī)出口電壓母線，發(fā)電機(jī)和主變壓器低壓側(cè)短路電流有所減小等特

點(diǎn)。

母線接線

二、穩(wěn)定的具體含義

1、電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后不發(fā)生非周期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)。

2、電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在某種運(yùn)行方式下突然受到大的擾動(dòng)后，經(jīng)過一個(gè)機(jī)電暫態(tài)過程達(dá)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)或回到原來的穩(wěn)定狀

態(tài)。

3、電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到干擾后不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步。主要有：電力系統(tǒng)的低頻振蕩、機(jī)電耦合的次同步振蕩

、同步電機(jī)的自激等。

4、電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持負(fù)荷電壓于某一規(guī)定的運(yùn)行極限之內(nèi)的能力。它與電力系統(tǒng)中的電源配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式、

負(fù)荷特性等因素有關(guān)。當(dāng)發(fā)生電壓不穩(wěn)定時(shí)，將導(dǎo)致電壓崩潰，造成大面積停電。

5、頻率穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持系統(tǒng)頻率與某一規(guī)定的運(yùn)行極限內(nèi)的能力。當(dāng)頻率低于某一臨界頻率，電源與負(fù)荷的平衡將遭到徹底破壞，一

些機(jī)組相繼退出運(yùn)行，造成大面積停電，也就是頻率崩潰。

三、變壓器中性點(diǎn)接地方式的安排

變壓器中性點(diǎn)接地方式的安排應(yīng)盡量保持變電所的零序阻抗基本不變。遇到因變壓器檢修等原因使變電所的零序阻抗有較大變化的特殊運(yùn)行

方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)規(guī)程規(guī)定或?qū)嶋H情況臨時(shí)處理。

1、變電所只有一臺(tái)變壓器，則中性點(diǎn)應(yīng)直接接地，計(jì)算正常保護(hù)定值時(shí)，可只考慮變壓器中性點(diǎn)接地的正常運(yùn)行方式。當(dāng)變壓器檢修時(shí)，可

作特殊運(yùn)行方式處理，例如改定值或按規(guī)定停用、起用有關(guān)保護(hù)段。

2、變電所有兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)只將一臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)該變壓器停運(yùn)時(shí)，將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器改為直接接地

。如果由于某些原因，變電所正常必須有兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行，當(dāng)其中一臺(tái)中性點(diǎn)直接接地的變壓器停運(yùn)時(shí)，若有第三臺(tái)變壓器

則將第三臺(tái)變壓器改為中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行。否則，按特殊運(yùn)行方式處理。

3、雙母線運(yùn)行的變電所有三臺(tái)及以上變壓器時(shí)，應(yīng)按兩臺(tái)變壓器中性點(diǎn)直接接地方式運(yùn)行，并把它們分別接于不同的母線上，當(dāng)其中一臺(tái)中

性點(diǎn)直接接地變壓器停運(yùn)時(shí)，將另一臺(tái)中性點(diǎn)不接地變壓器直接接地。若不能保持不同母線上各有一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，作為特殊運(yùn)行方式處理。

4、為了改善保護(hù)配合關(guān)系，當(dāng)某一短線路檢修停運(yùn)時(shí)，可以用增加中性點(diǎn)接地變壓器臺(tái)數(shù)的辦法來抵消線路停運(yùn)對(duì)零序電流分配關(guān)系產(chǎn)生的

影響。

5、自耦變壓器和絕緣有要求的變壓器中性點(diǎn)必須直接接地運(yùn)行。

四、大電流接地系統(tǒng)中為什么要裝設(shè)零序保護(hù)

三相星形接線的過電流保護(hù)雖然也能保護(hù)接地短路，但其靈敏度較低，保護(hù)時(shí)限較長(zhǎng)。

采用零序保護(hù)就可克服此不足，這是因?yàn)椋?

1、正常運(yùn)行和發(fā)生相間短路時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)零序電流和零序電壓，因此零序保護(hù)的動(dòng)作電流可以整定得較小，這有利于提高其靈敏度；

2、Y/△接線降壓變壓器，△側(cè)以后的故障不會(huì)在Y側(cè)反映出零序電流，所以零序保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可以不必與該種變壓器以后的線路保護(hù)相配

合而取較短的動(dòng)作時(shí)限。

五、零序電流保護(hù)在運(yùn)行中的問題

1、當(dāng)電流回路斷線時(shí)，可能造成保護(hù)誤動(dòng)作。這是一般較靈敏的保護(hù)的共同弱點(diǎn)，需要在運(yùn)行中注意防止。就斷線機(jī)率而言，它比距離保護(hù)

電壓回路斷線的機(jī)率要小得多。如果確有必要，還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止這種誤動(dòng)作。

2、當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，也要出現(xiàn)零序電流，例如變壓器三相參數(shù)不同所引起的不對(duì)稱運(yùn)行，單相重合閘過程中的兩相運(yùn)行，三相

重合閘和手動(dòng)合閘時(shí)的三相斷路器不同期，母線倒閘操作時(shí)斷路器與隔離開關(guān)并聯(lián)過程或斷路器正常環(huán)并運(yùn)行情況下，由于隔離開關(guān)或斷路

器接觸電阻三相不一致而出現(xiàn)零序環(huán)流，以及空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的不平衡勵(lì)磁涌流，特別是在空投變壓器所在母線有中性點(diǎn)接地變壓器在運(yùn)

行中的情況下，可能出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的不平衡勵(lì)磁涌流和直流分量等等，都可能使零序電流保護(hù)啟動(dòng)。

3、地理位置靠近的平行線路，當(dāng)其中一條線路故障時(shí)，可能引起另一條線路出現(xiàn)感應(yīng)零序電流，造成反方向側(cè)零序方向繼電器誤動(dòng)作。如確

有此可能時(shí)，可以改用負(fù)序方向繼電器，來防止上述方向繼電器誤判斷。

4、由于零序方向繼電器交流回路平時(shí)沒有零序電流和零序電壓，回路斷線不易被發(fā)現(xiàn)；當(dāng)繼電器零序電壓取自電壓互感器開口三角側(cè)時(shí)，也

不易用較直觀的模擬方法檢查其方向的正確性，因此較容易因交流回路有問題而使得在電網(wǎng)故障時(shí)造成保護(hù)拒絕動(dòng)作和誤動(dòng)作。

六、線路保護(hù)中檢同期和檢無壓的設(shè)置

如果采用一側(cè)投檢無壓，另一側(cè)投檢同期這種接線方式。那么，在使用檢無壓的那一側(cè)，當(dāng)其斷路器在正常運(yùn)行情況下由于某種原因（如誤

碰、保護(hù)誤動(dòng)等）而跳閘時(shí)，由于對(duì)側(cè)并未動(dòng)作，因此線路上有電壓，因而就不能實(shí)現(xiàn)重合，這是一個(gè)很大的缺陷。

為了解決這個(gè)問題，通常都是在檢無壓的一側(cè)也同時(shí)投入檢同期，兩者的觸點(diǎn)并聯(lián)工作，這樣就可以將誤跳閘的斷路器重新投入。

為了保證兩側(cè)斷路器的工作條件一樣，在檢同期側(cè)也裝設(shè)檢無壓，通過切換后，根據(jù)具體情況使用。但應(yīng)注意，一側(cè)投入檢無壓和檢同期時(shí)

，另一側(cè)則只能投入檢同期。否則，兩側(cè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)無電壓檢定重合閘，將導(dǎo)致出現(xiàn)非同期合閘。而且在檢同期中要檢線路有壓的條件。

所以，線路保護(hù)中檢同期和檢無壓的設(shè)置是：一方檢無壓和檢同期，而另外一方檢同期。

七、變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流從何而來？

變壓器差動(dòng)保護(hù)在運(yùn)行時(shí)（包括區(qū)外故障時(shí)）總有一些差流，這是不平衡電流產(chǎn)生的。

在穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流（需靠差動(dòng)門檻來躲過）：

1、由于變壓器各側(cè)電流互感器型號(hào)不同，即各側(cè)電流互感器的飽和特性和勵(lì)磁電流不同而引起的不平衡電流。它必須滿足電流互感器的10%

誤差曲線的要求。

2、由于實(shí)際的電流互感器變比和計(jì)算變比不同引起的不平衡電流。

3、由于改變變壓器調(diào)壓分接頭引起的不平衡電流。

在暫態(tài)情況下的不平衡電流（需靠比率制動(dòng)或二次諧波來躲過）：

1、由于短路電流的非周期分量主要為電流互感器的勵(lì)磁電流，使其鐵芯飽和，誤差增大而引起不平衡電流。

2、變壓器空載合閘的勵(lì)磁涌流，僅在變壓器一側(cè)有電流。