變壓器差動保護試驗方法

1、我們知道，變壓器、發(fā)電機的電氣主保護為縱向電流 差動保護，該保護原理成熟， 動作成功率高，從常規(guī)的繼電器保護到晶體管保護再到現在的微機保護，保護原 理都沒有多大改變，只是實現此保護的硬件平臺隨著電子技術的發(fā)展在不斷升級， 使我們的日常操作維護更方便、 更容易。傳統(tǒng)繼電器差動保護是通過差動CT的接 線方式與變比大小不同來進行角度校正及電流補償的，而微機保護一般接入保護 裝置的CT全為星型接法，然后通過軟件移相進行角差校正，通過平衡系數來進行電流大小補償，從而實現在正常運行時差流為零，而變壓器內部故障時，差流很大，保護動作。由于 變壓器正常運行和故障時至少有 6個電流（高、低壓側）， 而我們所用的

2、微機保護測試儀一般只能產生3個電流，因此要模擬主變實際故障時的電流情況來進行差動試驗，就要求我們對微機差動保護原理理解清楚，然后正確接線，方可做出試驗結果，從而驗證保護動作的正確性。下面我們以國電南京自動化設備總廠電網公司的 ND300系列的發(fā)變組 差動保護為 例來具體說明試驗方法，其他廠家的應該大同小異。這里我們選擇ND300系列數字式變壓器保護裝置中的NDT302型號作為試驗對象。該型號的差動保護定值（已 設定）見表1:表1NDT302變壓器保護裝置保護定值單序呂mt*肩D器凍網finSIVAo 1 m吏J£8»右檢復方式illI衣壓轟底IE瞬說方式A»i&#

3、163;Pi-ir» 定電JE35N0 1 kV驅創(chuàng)-濟眾10kV0 1 kVtt.疊動鬲壓佩TA用邊20QAI A盤動 SJSNTAXK9S.OCM.1SOMtaBS600AI A廈動値EfflTiJ必£.0(U隘*更壓詭站200A1 A后昏眺敲2曲S.OOASOOA1 AjgftEMuMa弓oruziwttt豎動遼1粧梗ftX121*0 01 I*妞斟壓檢fiA«&XxKtF出專蔓動誰電富O.M<0 01 Iioe1I«0 01 I«出憲倒曲建打唐n0.500 010.20 01TAllftttf# 壓樓IE出ntftttmi

4、tEtt遲岀LOOIr-l.MIt0 01 II很據上而變圧器的參歎可以求出差動高壓側CT變比為匕200/6=40.差切低壓側變比為， Tl=600/6=120主變高壓他一歡頷定電硫加L=5000/( JJ X 36) =52. 4沁主高壓側二it頷定電 流粘1=82.49/40=2.054：則宦值中的I尸昉* 1血356山這里一左醐BB E與4的區(qū)別.I.是九檢目后的低 因此有個TJffl，由干廠冢不風 時此宦義可能會育出入 下面會通誼向齟 其床分析IK壓屬一祝矗定電港次：Ii=5000/( J5 X10)=388.88A低壓側二諛杭定電證為：U = 288,68/120=2.41*.只宴主

5、醪數確定.這些僵保護5E金自動計比 并通過慕單宦值項中的占內 部定佰理洪給田尸，無需另攻附算，睫用起來日炸亓便，這也是詼產甜的一個持色.下面我們先來分析一下微機 差動保護的算法原理（三相變壓器）。這里以Y/ -11 主變接線為例，傳統(tǒng)繼電器差動保護是通過把主變高壓側的二次 CT接成，把低 壓側的二次CT接成Y型，來平衡主變高壓側與低壓側的 30度相位差的，然后再 通過二次CT變比的不同來平衡電流大小的，接線時要求接入差動繼電器的電流要 相差180度，即是逆極性接入。具體接線見圖1 :<11而微機保護要求接入保護裝置的各側CT均為Y型接線，顯而易見移相是通過軟件來完成的，下面來分析一下微機

6、軟件移相原理。ND300系列變壓器差動保護 軟件移相均是移Y型側，對于？側電流的接線，TA二次電流相位不調整。電流平衡 以移相后的Y型側電流為基準，側電流乘以平衡系數來平衡電流大小。若?側為 -11接線，軟件移相的向量圖如圖 2 :圖2旦校正方袪如下2兒=G-厶!« 直中皐心沖Y側昨二汶電溫匚気心黃JY割校正后餉各相電麻貝所以這么豺 如果捋入養(yǎng)動僅護聶首的CT為逆銭性按入 則傳與h （假壓側A相電流）相 同，（BSWalfl電布人 血與It（K壓團c相電證人正奸怡差LBO度，這樣角度差就披校正過耒了.以A相為例，很明靈移相石/；=碼",這樣低壓測來平衡高壓側時就肓/；二73

7、XlhBIXlli 則H Bl =©71XX.其中 B.Jtfttffiffi 平Uh 功衡垂驗n為賽王側一次電瓶I估IE壓胡一諛電而s為主變容 珈th分別丸主靄B低壓測一 諛電氐Tc匸扮別為高低側CT變t匕.很據以上埜式可以算出歐主爭保滬低壓側平術至數期Bl=x X= 73 x x=1.485,此值也基由保護裝置在內都定伯昇中自動 Uh Th3540Hdi.如果占測為A-i搭罐*其校正方巻如下：耳三1山m車小1韋由此可以看出如果在高壓側加一相電流，則會產生兩相差流，對于主變接線為Y/ -11接線的，如果只在高壓側 A相加電流，則A、C相會有差流，只在高壓側 B 相加電流，則A、B相

8、會有差流，只在高壓側 C相加電流，則B、C相會有差流。 那么如果用只能產生三相電流的繼電保護試驗儀來做差動保護試驗，則所加電流的方法如下：(1 )高壓側加A相電流，則低壓側要加 A、C相電流(用繼電保護試驗儀的 A相 電流作為主變高壓側 A相電流，用繼電保護試驗儀的 B、C相電流作為主變 低壓 側A、C相電流，且繼電保護試驗儀的 A、B、C相電流角度分別為：0、180、- 180)。我們要做主變A相差動保護試驗，但如果高壓側只加 A相電流，C相必然 會產生差流，因此在主變低壓側除了 A相要加電流來驗證差動方程外，在 C相也 要加上電流來平衡高壓側 A相在C相產生的差流。以下兩點類同。(2) 高

9、壓側加B相電流，則低壓側要加 A、B相電流(用繼電保護試驗儀的 A相 電流作為主變高壓側 B相電流，用繼電保護試驗儀的B、C相電流作為主變低壓 側B、A相電流，且繼電保護試驗儀的 A、B、C相電流角度分別為：0、180、一 180)。(3) 高壓側加C相電流，則低壓側要加 C、B相電流(用繼電保護試驗儀的 A相電流作為主變高壓側 A相電流，用繼電保護試驗儀的B、C相電流作為主變低壓側C、B相電流，且繼電保護試驗儀的 A、B、C相電流角度分別為：0、180、一 180)。(4) 下面分析一下 差動保護的曲線及動作方程。此 差動保護的動作曲線如圖3 :Id圖3比率差動動作方程為（id >十

10、K1GD） 片fGQ）l 鳥 A 血b < ZM）其中（以三卷變淘例hZj = I 2i+Zi + Zj|i. I I |.|IJ + 7a + hJA =2站；h媾I飆l刪轆1 K糊徹I /h h櫥腳擁砸鼬蔽A藕期戰(zhàn)隸怫醃刪賦T加懶JM為肝階孵加J汕如電咖2刪1 L他叩堿馴保護就會動作。如果現在在高壓側 A相加5A的電流，我們可以算出在低壓側要使保護在水平線段部分動作所要加的電流大小范圍，試驗的前提是使高低壓兩側電流（同相）相位相差180度。設低壓側所要加的電流為I，如果A相電流滿足以下方程：J 5-1.4851>2.85 *I乩2*7或者K1.45L（5+1*4851）/2&l

11、t;3,56?K1.43由此看出，如果高壓側所加電流大于 5A，則在低壓側加大于5.27A或者小于1.45A 電流就可以滿足條件，則 A相就可以在曲線的水平段動作。很明顯由于移相的原 因，C相會產生5A的差流，因此為防止 C相差動保護作，需要在低壓側C相加 5/1.485 = 3.37A的電流來平衡。以上只是舉了一個例子，讀者也可以先加低壓側電流，再根據不等式方程求出要差動保護動作高壓側所要加的電流理論值范圍。下面我們來驗證斜率為K的直線部分動作特性（如圖3中的A點），此部分的動作方程為：肘一 Z2r Zgd假設在高壓側加5A電流，要使差動動作，則低壓側所加電流I要滿足的方程為:I>1.

12、43差動I<2. lfi 或者 1>3.81K3.«根據定值中發(fā) 電機的額定參數可以求出的繼電保護試驗儀可以產生六個電流，或者試驗儀試驗項目中有專門用于做保護試驗的，試驗起來會更方便。K1.44 或者 1>6,54I>5. 27 或者 K1. 451<4,19 或看 1>5.61Pl.46|5-l-485l|>2.85(5+1, 4651)/2>3-561.43Av|<1.44A或者大于6.54A的電流，同時在低壓側 C相加5，當然如果使用由以上不等式可以看出如果在主變高壓側加5A的電流，則在低壓側 A相（具中p為發(fā)電機駆定功率

13、發(fā)電機差動二丘額定電眾 羞動門檻 拐點電涵圮各亍值帚人上述不等式，則有j |3-l|X>.3Lf（3+I1/2O.33陽從當中性點所加電流I<2. IDA時，隻動探護在曲踐的水孚段動作.下面來做側的另一謝松設在機處降加電;ffi為貉 娶彊差動保護在曲蜂的更St動忙 則中性盤要 加時電布需箝足（兩電涼相羞窿h廠 Is-ilxxai.（fi+I/S>3.23L竺"5皿51285 為 5(R用35切2 3*56'羞動 CT 吏比 7-9000/5= 1830仙屮野E弭上 法褲 E丄100x1000000機端和中性點_rtS5；t電;®J=P/v3 U 3

14、£A=6468.詰L732xlO.5xlOOOxO.85、U松欲電氐T為T燭淤 碗巾功牽豳J L=IA=5468, 3/1900=4.04A卄=6 2Ie=0.51A r.=a&T沖亂詩*假設在試矽機端加3A的電亂 鑒僮差動保護夜曲鉄的水平段動作0W中性點整加的電蠱I 腳足価電而瞇妙度h所以當中性點所加電流1.46VI7.25A時，差動保護在曲線的直線部分動作。以上就是變壓器和發(fā)電機數字式差動保護的試驗方法，本文的主要目的就是通過 做試驗來加深繼電保護工作者對 差動保護原理的理解，反過來，當我們對其原理 理解的透徹了，相信還會有更好的試驗方法。以Y/ -11主變接線為例根據上麗變壓器的養(yǎng)狡可以求出豐動高壓側CT變比天h T-300/5=40.差動陡壓側變比笑k Tl=600/6=120.主變高壓圈一次騎定電旋丸1#5000門筋*35】二號翻凡主高壓則二次頷宣電 航鄭1=82.48/40=2.05叨宦值中的I<=7 X 11=3. 6SA*退里一定要注U匚與孔99區(qū)刑* 人是耳移相后的佩 因lit有個厲他 由干廠親不同*對lit定義可絶有出人 下面僉通過向童圖 具體分析.低壓JBiSEfi定電疏鄭I=&000/(7? X1