變壓器差動保護實驗

1、變壓器差動保護實驗?zāi)?京 鈦 能 電 氣 研 究 所南京南自電力控制系統(tǒng)工程公司差動保護實驗步驟如下：通道平衡情況檢查，初始動作電流校驗，比率制動特性校驗，涌流判據(jù)定值校驗，差動速斷定值校驗，差流越限監(jiān)視校驗。1） 通道平衡情況檢查試驗舉例。接線為yn,d11的雙繞組變壓器，額定電壓分別為110kv及10kv，容量31500kva，110kv側(cè)ta：200/5，10kv側(cè)ta：2000/5，外部ta接線：y/ y。計算：先計算各側(cè)額定電流和平衡系數(shù)，結(jié)果如下：表1：各側(cè)額定電流和平衡系數(shù)差動繼電器內(nèi)部基準電流ib5a高壓側(cè)二次額定電流ie14.13a高壓側(cè)平衡系數(shù)k1= ib/ ie11.21

2、低壓側(cè)二次額定電流ie34.55a低壓側(cè)平衡系數(shù)k3= ib/ ie31.10因為外部ta接線：y/ y，變壓器接線為yn,d11，所以，高壓側(cè)星三角變換投入，低壓側(cè)星三角變換退出。若在高、低壓側(cè)a相各加15a的電流，方向相反，則高、低側(cè)各相電流及各相差流如下：表2：單加a相電流時的差流高壓側(cè)a相所加電流ia115aia1折算后電流ia1= k1* ia1=15*1.2118.15a星三角變換后a相電流ia1=(ia1- ib1)/1.73210.48ab相電流ib1=(ib1- ic1)/1.7320ac相電流ic1=(ic1- ia1)/1.732-10.48a低壓側(cè)a相所加電流ia3-1

3、5aia3折算后電流ia3= k3* ia3=(-15)*1.10-16.50ab相0ac相0a差流a相-6.02ab相0ac相-10.48a 同樣的方法，加b相和c相，計算結(jié)果如下：表3：加b、 c相時各相差流單加b相電流a相差流-10.48ab相差流-6.02ac相差流0a單加c相電流a相差流0ab相差流-10.48ac相差流-6.02a現(xiàn)實驗如下：將高低壓側(cè)中性點短接，測試儀a相接高壓側(cè)a相，測試儀n相接低壓側(cè)a相。觀察裝置顯示的差流，并記錄；同樣的方法測b相和c相。表4：通道平衡測試實驗a相差流b相差流c相差流計算值實驗值計算值實驗值計算值實驗值兩側(cè)加a相-6.02a0a-10.48a

4、兩側(cè)加b相-10.48a-6.02a0a兩側(cè)加c相0a-10.48a-6.02a若計算值和實驗結(jié)果基本相同，說明平衡系數(shù)正確，通道已調(diào)平衡。注1：均為矢量計算，例如，加a相電流時以高壓側(cè)a相電流為正方向，負號表示與之反向。注2：下標1為高壓側(cè)，3為低壓側(cè)。注3：試驗時用實際定值根據(jù)上述方法制表計算。2） 初始動作電流校驗實驗方法：單加高壓側(cè)a相電流，并緩慢增加至差動動作，記錄電流值，同法測另外五組數(shù)據(jù)。差動門檻： 。表5：初始動作電流校驗高壓側(cè)低壓側(cè)加流相abcabc動作電流3） 比率制動特性校驗求各相差動的比率制動系數(shù)和拐點電流。實驗如下：以a相為例；為了突出實驗重點，暫把平衡系數(shù)設(shè)為1，即

5、各側(cè)額定電流均設(shè)為5a，只考慮星三角變換。例如：高壓側(cè)采用內(nèi)部星三角變換，定值整定如下：表6：控制字比率差動門檻0.4 （2.0a）比率制動系數(shù)0.5比率制動拐點電流0.64（3.2a）a） 驗證拐點只讓a相差動元件動作，所以在低壓側(cè)c相加電流制動c相差動元件，使其不動作。保持高壓側(cè)a相電流7.3a不變，低壓側(cè)a相加-3a，低壓側(cè)c相加4.2a不變，慢慢減小低壓側(cè)a相電流至保護動作，記錄此時的數(shù)值，此時的a相差動和制動電流即拐點坐標。表7：驗證拐點電流高壓側(cè)a相所加電流ia17.3a星三角變 換后a相電流ia1=(ia1- ib1)/1.7324.2ab相電流ib1=(ib1- ic1)/1.

6、7320ac相電流ic1=(ic1- ia1)/1.732-4.2a低壓側(cè) 初始值動作值ia3-3aia3ib30aib30aic34.2aic34.2a差動電流a相1.2aa相b相0ab相0ac相0ac相0a制動電流a相3.6aa相b相0ab相0ac相4.2ac相4.2ab） 驗證比率制動系數(shù)保持高壓側(cè)a相電流10a不變，低壓側(cè)a相加-5a，低壓側(cè)c相加5.77a不變，慢慢減小低壓側(cè)a相電流至保護動作，記錄此時的數(shù)值，此時的a相差動和制動電流即斜線上一點x1。表8：驗證比率制動系數(shù)高壓側(cè)a相所加電流ia110a星三角變換后a相電流ia1=(ia1- ib1)/1.7325.77ab相電流ib

7、1=(ib1- ic1)/1.7320ac相電流ic1=(ic1- ia1)/1.732-5.77a低壓側(cè)a相初始電流ia3-5aa相動作電流ia3b相0ab相0ac相電流ic35.77ac相電流ic35.77a差動電流a相0.77aa相b相0ab相0c相0ac相0制動電流a相5.39aa相b相0ab相0c相5.77ac相5.77a保持高壓側(cè)a相電流15a不變，低壓側(cè)a相加-8a，低壓側(cè)c相加8.66a不變，慢慢減小低壓側(cè)a相電流至保護動作，記錄此時的數(shù)值，此時的a相差動電流和制動電流即斜線上一點x2。表9：驗證比率制動系數(shù)高壓側(cè)a相所加電流ia115a星三角變換后a相電流ia1=(ia1-

8、ib1)/1.7328.66ab相電流ib1=(ib1- ic1)/1.7320ac相電流ic1=(ic1- ia1)/1.732-8.66a低壓側(cè)a相初始電流ia3-8aa相動作電流ia3b相0ab相0ac相電流ic38.66ac相電流ic38.66a差動電流a相0.66aa相b相0ab相0c相0ac相0制動電流a相8.33aa相b相0ab相0c相8.66ac相8.66a根據(jù)x1和x2兩點，可以求出比率制動系數(shù)： 。注1：試驗時用實際定值根據(jù)上述方法制表計算。4） 涌流判據(jù)定值校驗a） 二次諧波制動比的測量 二次諧波電流計算精度的校驗一般只校驗變壓器某一側(cè)（例如高壓側(cè)）的差動通道。高側(cè)a相輸

9、入二次諧波電流，電流由小增大，使電流值分別為：0.5a、5a、10a、20a，觀察并記錄。將接至a相接線分別改接在b相及c相端子上，重復(fù)上述試驗，觀察并記錄。表10：二次諧波電流計算精度的校驗外加二次諧波電流0.5a5a10a20a裝置顯示值a相差動b相差動c相差動 測量二次諧波制動比在高壓側(cè)a相加基波電流i1，低壓側(cè)a相加二次諧波電流i2，增大i1至某一值i1´，此時a相差動保護動作；增大i2至a相差動剛返回，記錄保護剛返回時的二次諧波電流值i2´。再增大i1至某一值i1´´，此時a相差動保護動作；增大i2至a相差動剛返回，記錄保護剛返回時的二次諧波電

10、流值i2´´。 將接線分別接到b和b、c和c端子上，重復(fù)上述試驗并記錄。表11：測量二次諧波制動比相別基波電流i1´二次諧波電流i2´基波電流i1´´二次諧波電流i2´´a相b相c相根據(jù)表中數(shù)據(jù)，按以下公式計算二次諧波制動比，k2z=k3* i2´/k1* i1´k2z´=k3* i2´´/k1* i1´´式中，k2z、k2z´計算的二次諧波制動比；k3、k1各側(cè)平衡系數(shù)。 要求：對各相差動計算出的k2z與k2z´均應(yīng)相等，等于整定值，最大誤差小于0.05。b） 涌流閉鎖方式的正確性校驗 裝置采用三相“或門”制動方式，高壓側(cè)b相或c相輸入純基波電流i1，低壓側(cè)a相加基波與二次諧波的混頻電流i2，二次諧波電流分量與基波電流分量之比大于二次諧波制動比，只加i1，差動保護動作，再加入i2，差動保護應(yīng)可靠返回。這表明制動方式為“或門”制動。c） 驗證二次諧波對差動速斷的影響 在高壓側(cè)a相加基波與二次諧波的混頻電流i2，其有效值大于差流速斷整定值，二次諧波電流分量與基波電流分量之比大于二次諧波制動比，連續(xù)突合電流三次，每次加電流后，差動速斷均應(yīng)能可靠動作。5） 差動速斷定值校驗速