變壓器差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)方法

我們知道，變壓器、發(fā)電機(jī)的電氣主保護(hù)為縱向電流差動(dòng)保護(hù)，該保護(hù)原理成熟，動(dòng)作成功率高，從常規(guī)的繼電器保護(hù)到晶體管保護(hù)再到現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)，保護(hù)原理都沒(méi)有多大改變，只是實(shí)現(xiàn)此保護(hù)的硬件平臺(tái)隨著電子技術(shù)的發(fā)展在不斷升級(jí)，使我們的日常操作維護(hù)更方便、更容易。傳統(tǒng)繼電器差動(dòng)保護(hù)是通過(guò)差動(dòng)CT的接線方式與變比大小不同來(lái)進(jìn)行角度校正及電流補(bǔ)償?shù)?，而微機(jī)保護(hù)一般接入保護(hù)裝置的CT全為星型接法，然后通過(guò)軟件移相進(jìn)行角差校正，通過(guò)平衡系數(shù)來(lái)進(jìn)行電流大小補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)在正常運(yùn)行時(shí)差流為零，而變壓器內(nèi)部故障時(shí)，差流很大，保護(hù)動(dòng)作。由于變壓器正常運(yùn)行和故障時(shí)至少有6個(gè)電流（高、低壓側(cè)），而我們所用的微機(jī)保護(hù)測(cè)試儀一般只能產(chǎn)生3個(gè)電流，因此要模擬主變實(shí)際故障時(shí)的電流情況來(lái)進(jìn)行差動(dòng)試驗(yàn)，就要求我們對(duì)微機(jī)差動(dòng)保護(hù)原理理解清楚，然后正確接線，方可做出試驗(yàn)結(jié)果，從而驗(yàn)證保護(hù)動(dòng)作的正確性。下面我們以國(guó)電南京自動(dòng)化設(shè)備總廠電網(wǎng)公司的ND300系列的發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)為例來(lái)具體說(shuō)明試驗(yàn)方法，其他廠家的應(yīng)該大同小異。這里我們選擇ND300系列數(shù)字式變壓器保護(hù)裝置中的NDT302型號(hào)作為試驗(yàn)對(duì)象。該型號(hào)的差動(dòng)保護(hù)定值（已設(shè)定）見(jiàn)表1:表1NDT302變壓器保護(hù)裝置保護(hù)定值單下面我們先來(lái)分析一下微機(jī)差動(dòng)保護(hù)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(dòng)保護(hù)是通過(guò)把主變高壓側(cè)的二次CT接成△，把低由此可以看出如果在高壓側(cè)加一相電流，則會(huì)產(chǎn)生兩相差流，對(duì)于主變接線為Y/△-11接線的，如果只在高壓側(cè)A相加電流，則A、C相會(huì)有差流，只在高壓側(cè)B相加電流，則A、B相會(huì)有差流，只在高壓側(cè)C相加電流，則B、C相會(huì)有差流。那么如果用只能產(chǎn)生三相電流的繼電保護(hù)試驗(yàn)儀來(lái)做差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)，則所加電流的方法如下：（1）高壓側(cè)加A相電流，則低壓側(cè)要加A、C相電流(用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的A相電流作為主變高壓側(cè)A相電流，用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的B、C相電流作為主變低壓側(cè)A、C相電流，且繼電保護(hù)試驗(yàn)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(dòng)保護(hù)試驗(yàn)，但如果高壓側(cè)只加A相電流，C相必然會(huì)產(chǎn)生差流，因此在主變低壓側(cè)除了A相要加電流來(lái)驗(yàn)證差動(dòng)方程外，在C相也要加上電流來(lái)平衡高壓側(cè)A相在C相產(chǎn)生的差流。以下兩點(diǎn)類同。（2）高壓側(cè)加B相電流，則低壓側(cè)要加A、B相電流(用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的A相電流作為主變高壓側(cè)B相電流，用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的B、C相電流作為主變低壓側(cè)B、A相電流，且繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的A、B、C相電流角度分別為：0、180、－180)。（3）高壓側(cè)加C相電流，則低壓側(cè)要加C、B相電流(用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的A相電流作為主變高壓側(cè)A相電流，用繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的B、C相電流作為主變低壓側(cè)C、B相電流，且繼電保護(hù)試驗(yàn)儀的A、B、C相電流角度分別為：0、180、－180)。（4）下面分析一下差動(dòng)保護(hù)的曲線及動(dòng)作方程。此差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作曲線如圖3：圖3比率差動(dòng)動(dòng)作方程為:保護(hù)就會(huì)動(dòng)作。如果現(xiàn)在在高壓側(cè)A相加5A的電流，我們可以算出在低壓側(cè)要使保護(hù)在水平線段部分動(dòng)作所要加的電流大小范圍，試驗(yàn)的前提是使高低壓兩側(cè)電流（同相）相位相差180度。設(shè)低壓側(cè)所要加的電流為I，如果A相電流滿足以下方程：由此看出，如果高壓側(cè)所加電流大于5A，則在低壓側(cè)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(dòng)作。很明顯由于移相的原因，C相會(huì)產(chǎn)生5A的差流，因此為防止C相差動(dòng)保護(hù)作，需要在低壓側(cè)C相加5/1.485＝3.37A的電流來(lái)平衡。以上只是舉了一個(gè)例子，讀者也可以先加低壓側(cè)電流，再根據(jù)不等式方程求出要差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作高壓側(cè)所要加的電流理論值范圍。下面我們來(lái)驗(yàn)證斜率為K的直線部分動(dòng)作特性（如圖3中的A點(diǎn)），此部分的動(dòng)作方程為：假設(shè)在高壓側(cè)加5A電流，要使差動(dòng)動(dòng)作，則低壓側(cè)所加電流I要滿足的方程為：由以上不等式可以看出如果在主變高壓側(cè)加5A的電流，則在低壓側(cè)A相1.43A<I<1.44A或者大于6.54A的電流，同時(shí)在低壓側(cè)C相加5，當(dāng)然如果使用的繼電保護(hù)試驗(yàn)儀可以產(chǎn)生六個(gè)電流，或者試驗(yàn)儀試驗(yàn)項(xiàng)目中有專門用于做差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)的，試驗(yàn)起來(lái)會(huì)更方便。根據(jù)定值中發(fā)電機(jī)的額定參數(shù)可以求出：所以當(dāng)中性點(diǎn)所加電流1.46<I7.25A時(shí)，差動(dòng)保護(hù)在曲線的直線部分動(dòng)作。以上就是變壓器和發(fā)電機(jī)數(shù)字式差動(dòng)保護(hù)的試驗(yàn)方法，本文的主要目的就是通過(guò)做試驗(yàn)來(lái)加深繼電保護(hù)工作者對(duì)差動(dòng)保護(hù)原理的理解，反過(guò)來(lái)，當(dāng)我們對(duì)其原理理解的透徹了，相信還會(huì)有更好