牵引变压器差动保护不平衡电流分析

宋 博

0 引言

牵引变压器差动保护为牵引变压器的主保护，其原理要求适当选择两侧电流互感器变比并正确设置，正常运行时，流入差动保护电流回路的不平衡电流应为零。但由于牵引变压器两侧绕组接线方式不同、分接头调整、励磁涌流、电流互感器计算变比与牵引变压器实际变比不同、传变误差等因素的影响，在正常运行或发生区外故障时，可能在牵引变压器差动保护电流回路中产生较大的不平衡电流。

1 不平衡电流产生原因分析

1.1 牵引变压器两侧绕组接线方式不同

Y/△-11 为牵引变压器常用接线方式之一，见图1。该接线方式其△接线侧线电流为相电流的矢量差，线电流幅值为相电流幅值的倍，两者相位相差30°，Y/△接线两侧对应相电流相位相同，即两侧线电流相位也相差30°，见式（1）。此时，如果两侧的电流互感器仍均采用通常的Y形接线方式（即两侧接线方式相同），则即使电流互感器二次电流的幅值相同，但由于相位不同，也会在差动保护电流回路中产生不平衡电流。

图1 Y/Δ-11 接线示意图

1.2 牵引变压器分接头位置的调整

牵引变压器常规配置5 个分接位置，电压调整范围一般为±5%，分接头位置调整的实质为改变牵引变压器的变比。牵引变压器差动保护装置的参数通常按额定分接位置的变比设置。因调整接触网电压需要，调整牵引变压器分接头位置的情况时有发生，调整后其变比改变。若此时差动保护参数设置未随之进行重新配置，就会在差动保护电流回路中产生不平衡电流，产生的不平衡电流与电压调整范围有关，电压调整范围越大，不平衡电流越大，以(220±2×2.5%)/27.5 kV 单相牵引变压器为例进行分析，如表1 所示。……