摘要　首先對(duì)一次110 kV/10 kV，31 500 kV^.A變壓器的輕微匝間故障進(jìn)行了分析，繼而導(dǎo)出對(duì)變壓器輕微匝間短路的實(shí)用計(jì)算方法。最后根據(jù)輕微故障的特點(diǎn)提出對(duì)變壓器比率差動(dòng)繼電器通用特性選擇的建議，供同仁參考。
關(guān)鍵詞　變壓器　匝間故障　差動(dòng)保護(hù)

Transformer Protection for Low Percentage Interturn Faults

Zhu Shengshi
(Nanjing Automation Research Institute，210003，Nanjing，China)

Abstract　The analysis of an interturn fault about one percentage turns is introduced and a calculating formula for estimating the interturn fault current of the transformer is derived.According to the calculation result and features of low percentage interturn fault,the general characteristic selection for percentage differential relay of transformer is suggested.
Keywords　Transformer,Interturn faults,differential protection

1　變壓器的輕微匝間短路故障實(shí)例及分析
　　1997年5月6日開封濱河變一臺(tái)110 kV/10 kV，31 500 kV*A變壓器發(fā)生事故，變壓器差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作跳閘，瓦斯保護(hù)未動(dòng)作。
　　事故后對(duì)變壓器進(jìn)行各種外部試驗(yàn)都未能發(fā)現(xiàn)故障。內(nèi)部檢查為高壓側(cè)A相匝間短路，被短路的匝數(shù)約占全部繞組的1%。這次事故是典型的輕微匝間故障，對(duì)此有深入分析研究的必要。
　　圖1是該事故的故障錄波圖，其顯示高壓側(cè)三相電壓和低壓側(cè)電流都沒有明顯的變化。打印報(bào)告顯示故障前高壓側(cè)負(fù)荷電流二次值為2.04 A，CT變比為300/5，所以約為0.74I_n。故障后三相電流的基波值分別為I_A=5.27 A,I_B=2.27 A和I_C=3.83 A，變壓器高壓側(cè)中性點(diǎn)未接地，故3I₀=0。

圖1　開封濱河變1997年5月6日
高壓A相匝間短路錄波圖

　　事故前功率因數(shù)較高，假設(shè)cosφ=0.9,從錄波圖上量出φ=28°,說明假設(shè)合理。由于高壓側(cè)中性點(diǎn)未接地，A相匝間短路引起的故障分量電流ΔI_A只能由B，C相流回，因此有。假設(shè)ΔI_A落后U_A 80°，可作出三相電流的相量圖(如圖2)。從圖2可得I_A=I_LA+ΔI_A=5.27∠-60°A;I_B=I_LB+ΔI_B=2.27∠-198°A；I_C=I_LC+ΔI_C=3.83∠-263°A。此結(jié)果與打印報(bào)告中電流的幅值和從錄波圖上量出的相角十分接近，故假設(shè)I_A落后U_A 80°是正確的^①。從圖2可測(cè)量出ΔI_A=4∠-80°A，約等于變壓器的額定電流1.45I_n。 電流的故障分量即繼電器的差動(dòng)電流， 但為了校正Y/Δ變壓器兩側(cè)電流相位， 差動(dòng)繼電器測(cè)量的差動(dòng)電流應(yīng)是高壓側(cè)兩相故障分量電流之差， ΔI_AB=ΔI_A-ΔI_B=2.17I_n∠-80°， ΔI_BC=0， ΔI_CA=-2.17In∠-80°。兩相電流差的額定值為In,所以此時(shí)差動(dòng)繼電器測(cè)得的差動(dòng)電流相當(dāng)于額定值的125%。事故時(shí)變壓器差動(dòng)繼電器的啟動(dòng)電流的整定值為0.5I_n，因而能靈敏地動(dòng)作。

圖2　根據(jù)