关于微机保护装置发“TA断线”异常现象的分析

(1.内蒙古电力科学研究院，内蒙古 呼和浩特 010020；2.包头供电局，内 蒙古 包头 014030)摘 要：文章分析了微机保护装置发“TA断线”异常现象 ，查找异常原因，依据TA磁通关系，进行矢量计算和画矢量图，找出了产生非正常数据的原 因，为深入理解TA的本质原理提供了理论依据。
关键词：TA断线；二次接线；磁通平衡；矢量计算
中图分类号：TM403.5  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2009)22—0098—02 

在500kV某变电站调试保护装置及启动送电的过程中，现场TA由于二次接线错误引起接入保 护装置电流出现异常，并导致南京南瑞公司RCS-978变压器保护装置发TA“TA断线”异常现 象。当时现场TA二次接线方式：1组TA二次绕组接南京南自PST-1200变压器保护装置；1组TA 二次绕组接南京南瑞RCS-978变压器保护装置。
在启动送电操作过程中，当主变负荷由空载增大到大约120MW时，RCS-978变压器保护装置的 突然发出了“Ⅰ侧TA断线”的报文，同时另一套南自PST-1200变压器保护装置显示的三相电 流平衡正常没有报“TA回路异常”信号，随后从RCS-978保护装置打印出的数据和使用钳形 电流表测量的结果看，电流波形幅值和相位严重不对称，其中A相电流和B相电流之间的夹角 只有85°左右，且A相电流的幅值比其他两相有明显偏差，三相一次电流如下：
=99.5∠94°，[AKI·]b=124∠8°，[AKI·]c=124∠-123°

经过检查发现，TA二次侧的A相接线端子接错，应该接在1 500∶1的抽头上，错误地接在了 3 000∶1的抽头上，接线示意图见图1。

接在3 000∶1的抽头上A相电流并不是接在1 500∶1的抽头上B相或C相电流的倍，而且A 相电流与B、C相电流相位严重不对称，这需要引起重视和认真分析。

从TA磁通平衡的原理分析这个例子。TA实际的接线示意图见图2。 假设TA原边的匝数为W1（实际情况可能只有1匝），副边匝数按1 500∶1抽头接法B、C相的 匝 数为W2，按3 000∶1的抽头接法A相的匝数是2W2，如果忽略励磁电流，列出磁通平衡方程式 ，对B相TA得：
流夹角约为90°，画出的向量位置，如图3所示： 

从图1可以看出，B相TA取二次抽头S2、S3之间的绕组，电流不受其他相错误接线的影响，保 持正常。从测量的结果同时发现，C相电流也基本正常，可以这样理解，对于一次系统认为 是一个无穷大的电源，其感应到C相二次侧的磁通是不变的，因此C相二次侧也可认为是一个 电流源，虽然C相二次回路中串入了一部分A相的S1、S2之间二次绕组，这部分绕组可以把它 当作C相的负载，对其电流影响不大。对于A相TA则不同，如果没有C相电流的影响，其感应 到二次侧的磁通也是不变的，实际电流应为1 500∶1抽头接法时的1/2倍，但是由于A相TA 的 二次绕组流过C相电流，C相电流要流经一半的A相绕组（即S1、S2之间的绕组）直接流到接 地中性点，也要流经一半的A相绕组（即S2、S3之间的绕组）和保护装置的阻抗，间接流回 接地中性点。C相电流在S2点处分别经过两个阻抗值几乎相等的并联支路流回接地中性点， 每个并联支路平均得到一半方向相反的C相电流，因此A相TA多出C相电流感应的磁通。这个 附加的磁通会导致S2、S3之间的绕组感应出和C相电流方向相反的附加电流 ，流经保护装置的A相电流多叠加一个和C相电流方向相反的附加电流。附 加电流是一个电流源，和A相的S2、S3之间绕组电流是并联关系，二者叠加就是实际流经保 护装置的A相电流
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为方便观看，把向量图顺时针旋转了120°，三相电流关系矢量图如图4所示。

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的幅值、角度和理论计算值有偏差因为，实际的一次 系统三相电流并不 完全平衡（从另一套接线正确的变压器保护装置打印出的波形可以看出）及测量电流的钳形 电流表存在测量误差。

由于现场保护装置发“TA断线”信号，分析接于3 000∶1抽头的TA电流并不是简单等于接于 1　500∶1抽头的TA电流的倍以及电流相位严重不对称现象，利用矢量计算与画矢量图为现 场不 平衡电流数据产生的原因提供了可靠的理论依据，多层次深入了解TA的原理本质。

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