差動(dòng)保護(hù)的比率制動(dòng)特性曲線及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法

1、用三相試驗(yàn)臺(tái)作微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)比率制動(dòng)曲線差動(dòng)保護(hù)是許多電氣設(shè)備的必備保護(hù)，變壓器的差動(dòng)保護(hù)由于有變比誤差和星角變換問(wèn)題，相對(duì)其他電氣設(shè)備的差動(dòng)保護(hù)較為復(fù)雜，常規(guī)的變壓器差動(dòng)保護(hù)為了保證星角接線方式的變壓器保護(hù)差流的平衡，一般將星側(cè)的CT接角形，而將角側(cè)的CT接成星形。而現(xiàn)代的微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)已開(kāi)始采用將變壓器兩側(cè)CT均接成星形進(jìn)入裝置，由裝置內(nèi)部軟件完成星角轉(zhuǎn)換。做常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)特性時(shí)，可用一個(gè)三相試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)調(diào)整角度輸出兩相電流，模擬區(qū)內(nèi)或區(qū)外故障兩側(cè)CT的同名相的電流加入裝置，分別做每相的制動(dòng)特性。如何用一個(gè)三相試驗(yàn)臺(tái)做微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)比率制動(dòng)曲線呢？下面以TI.Y/A11接

2、線的兩卷變壓器為例進(jìn)行說(shuō)明。假定變壓器星側(cè)二次電流為IH,角側(cè)二次電流為ILo確定輸入裝置的CT電流極性為:當(dāng)一次電流流入變壓器時(shí)，裝置的感應(yīng)電流都為正極性電流流入裝置（如圖1），這樣在正常運(yùn)行或區(qū)外故障時(shí)，星側(cè)流入裝置的電流與一次同向，角側(cè)流入裝置的電流與一次反向，但又由于星角變換而使一次星側(cè)電流滯后角側(cè)30度，所以最后流入裝置的二次電流為星側(cè)超前角側(cè)150度，向量如圖2，進(jìn)入裝置后，軟件通過(guò)以下計(jì)算完成轉(zhuǎn)角：綜上所述，用一個(gè)三相試驗(yàn)臺(tái)在星側(cè)加一相電流，在角側(cè)加兩相電流，調(diào)整適當(dāng)?shù)拇笮『头较?，就可以做星角接線變壓器的微機(jī)差動(dòng)保護(hù)的比率制動(dòng)特性試驗(yàn)。淺析變壓器差動(dòng)保護(hù)的比率制動(dòng)特性曲線及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)

3、試方法陳杰云（佛山電力工業(yè)局，廣東佛山528000）摘要：目前變壓器都安裝了差動(dòng)保護(hù)，并引入比率制動(dòng)式差動(dòng)繼電器,以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。為此，介紹變壓器差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性曲線及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。關(guān)鍵詞：變壓器；差動(dòng)保護(hù)；制動(dòng)特性；測(cè)試方法1前言變壓器是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的主要電氣設(shè)備之一。由于變壓器發(fā)生故障時(shí)造成的影響很大，故應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其繼電保護(hù)裝置功能的調(diào)試，以提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。變壓器保護(hù)裝置中最重要一項(xiàng)配置一一差動(dòng)保護(hù)，就是為了防御變壓器內(nèi)部線圈及引出線的相間及匝間短路，以及在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)的引出線和線圈上的接地短路。同時(shí)，由于差動(dòng)保護(hù)選擇性好，靈敏度高，因此，我們還應(yīng)該考慮

4、該保護(hù)能躲過(guò)勵(lì)磁涌流和外部短路所產(chǎn)生的不平衡電流，同時(shí)應(yīng)在變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)能不誤動(dòng)。2差動(dòng)保護(hù)中引入比率制動(dòng)特性曲線變壓器在正常負(fù)荷狀態(tài)下，電流互感器的誤差很小。這時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的差回路不平衡電流也很小,但隨著外部短路電流的增大，電流互感器就可能飽和，誤差也隨之增大，這時(shí)的不平衡電流也隨之增大。當(dāng)電流超過(guò)保護(hù)動(dòng)作電流時(shí)，差動(dòng)保護(hù)就會(huì)誤動(dòng)，因此，為了防止變壓器區(qū)外故障發(fā)生時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，我們希望引入一種繼電器，其動(dòng)作特性是：它的動(dòng)作電流將隨著不平衡電流的增大而按比例增大，并且比不平衡電流增大的還要快，這樣誤動(dòng)就不會(huì)出現(xiàn)。因此，我們?cè)诓顒?dòng)保護(hù)中引入了比率制動(dòng)式差動(dòng)繼電器，它除了以差動(dòng)電流作為動(dòng)作電流

5、外，還引入了外部短路電流作為制動(dòng)電流。當(dāng)外部短路電流增大時(shí)，制動(dòng)電流也隨之增大，使繼電器的動(dòng)作電流也相應(yīng)增大，從而有效地防止了變壓器區(qū)外故障發(fā)生時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，制動(dòng)特性曲線見(jiàn)圖1。由圖1可知，該保護(hù)繼電器能可靠地躲過(guò)外部故障時(shí)的不平衡電流，能有效地防止變壓器區(qū)外故障發(fā)生時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作，因此，差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性曲線的精確性是決定保護(hù)裝置正確動(dòng)作的關(guān)鍵，故制動(dòng)特性曲線的測(cè)試是整套保護(hù)裝置的調(diào)試重點(diǎn)。3制動(dòng)特性曲線的測(cè)試方法以往在實(shí)際工作中，由于試驗(yàn)儀器所限，我們很容易忽略比率制動(dòng)特性的測(cè)試，認(rèn)為制動(dòng)系數(shù)裝置已固有，不用測(cè)試，結(jié)果往往造成保護(hù)裝置因調(diào)試工作不細(xì)致而誤動(dòng)作。但隨著現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)儀器的不斷先進(jìn)

6、，我們必須把這項(xiàng)工作做好。常規(guī)保護(hù)測(cè)試制動(dòng)特性曲線可以在差動(dòng)繞組和制動(dòng)繞組分別通入動(dòng)作電流及制動(dòng)電流，經(jīng)重復(fù)多次試驗(yàn)后，即可得出特性曲線。但是，隨著變壓器微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，我們又如何測(cè)試微機(jī)保護(hù)的比率制動(dòng)特性曲線呢？筆者根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)變壓器微機(jī)保護(hù)多次調(diào)試總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)看，微機(jī)差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)系統(tǒng)只能在高、低壓側(cè)模擬區(qū)外故障通入電流，并經(jīng)過(guò)計(jì)算動(dòng)作電流和制動(dòng)電流來(lái)求得?，F(xiàn)介紹一種簡(jiǎn)單可靠且精確性高的測(cè)試方法，供大家參考，測(cè)試接線見(jiàn)圖2。為了方便計(jì)算，我們可以先假設(shè)變壓器接線組分別為Y、y0,電流互感器變比的電流補(bǔ)償系數(shù)為1并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)變壓器繞組的不同分為兩類。第一類，兩繞組制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)

7、。用兩個(gè)電流源（可定為lA、Ia相，兩相電流夾角為180）將IA相、Ia相電流分別接在保護(hù)裝置的高、低壓側(cè)，調(diào)整兩相電流，令I(lǐng)A=Ia，此時(shí)ld=0。然后模擬區(qū)外故障，la相電流恒定不變，lA相電流增大使差動(dòng)電流ld增大直致保護(hù)動(dòng)作。此時(shí)：國(guó)2變宦器犠機(jī)保護(hù)隹動(dòng)慄椚比率制動(dòng)詬tl測(cè)試按現(xiàn)圉動(dòng)作電流ld=lA-la；制動(dòng)電流lr=lA+la;則制動(dòng)系數(shù)（即求出圖1中的曲線斜率）Kb1為：Kb1=（ld-lcd）/（lr-lB）式中cd為最小動(dòng)作電流；lB為拐點(diǎn)電流。重復(fù)上述試驗(yàn)，固定不同的la值，調(diào)整不同的lA值，使其可進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，即可求得曲線。由此可使計(jì)算出的Kb1值與整定的Kb1值相符。第二類：多繞組制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)。這時(shí)，動(dòng)作電流為各側(cè)電流同極性相加，制動(dòng)電流取各側(cè)電流中的最大值電流。當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，差動(dòng)電流為不平衡電流，制動(dòng)電流為最大側(cè)的故障電流。此時(shí)，測(cè)試方法與第一類相同，可假設(shè)Ia恒定不變，減小IA電流來(lái)增大差動(dòng)電流ld，即：動(dòng)作電流Id=Ia-IA；制動(dòng)電流lr=la；則制動(dòng)系數(shù)心1=（1廠（1兒）計(jì)算出制動(dòng)系數(shù)Kb1與裝置整定值Kb1相符。以上介紹的測(cè)試方法只考慮了變壓器接線繞組為Y、y0,電流互感器變比的電流補(bǔ)償系數(shù)為1的