差動保護的比率制動特性曲線及現(xiàn)場測試方法

1、用三相試驗臺作微機變壓器差動保護比率制動曲線差動保護是許多電氣設(shè)備的必備保護，變壓器的差動保護由于有變比誤差和星角變換問題，相對其他電氣設(shè)備的差動保護較為復(fù)雜，常規(guī)的變壓器差動保護為了保證星角接線方式的變壓器保護差流的平衡，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)代的微機變壓器差動保護已開始采用將變壓器兩側(cè)CT均接成星形進入裝置，由裝置內(nèi)部軟件完成星角轉(zhuǎn)換。做常規(guī)變壓器差動保護制動特性時，可用一個三相試驗臺通過調(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，分別做每相的制動特性。如何用一個三相試驗臺做微機變壓器差動保護比率制動曲線呢？下面以TI.Y/A11接

2、線的兩卷變壓器為例進行說明。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，裝置的感應(yīng)電流都為正極性電流流入裝置（如圖1），這樣在正常運行或區(qū)外故障時，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，進入裝置后，軟件通過以下計算完成轉(zhuǎn)角：綜上所述，用一個三相試驗臺在星側(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差動保護的比率制動特性試驗。淺析變壓器差動保護的比率制動特性曲線及現(xiàn)場測

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保護，并引入比率制動式差動繼電器,以保障電力系統(tǒng)的安全運行水平。為此，介紹變壓器差動保護的制動特性曲線及現(xiàn)場測試方法。關(guān)鍵詞：變壓器；差動保護；制動特性；測試方法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)生故障時造成的影響很大，故應(yīng)加強對其繼電保護裝置功能的調(diào)試，以提高電力系統(tǒng)的安全運行水平。變壓器保護裝置中最重要一項配置一一差動保護，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，以及在中性點直接接地系統(tǒng)側(cè)的引出線和線圈上的接地短路。同時，由于差動保護選擇性好，靈敏度高，因此，我們還應(yīng)該考慮

4、該保護能躲過勵磁涌流和外部短路所產(chǎn)生的不平衡電流，同時應(yīng)在變壓器過勵磁時能不誤動。2差動保護中引入比率制動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，差動保護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，這時的不平衡電流也隨之增大。當(dāng)電流超過保護動作電流時，差動保護就會誤動，因此，為了防止變壓器區(qū)外故障發(fā)生時差動保護誤動作，我們希望引入一種繼電器，其動作特性是：它的動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，這樣誤動就不會出現(xiàn)。因此，我們在差動保護中引入了比率制動式差動繼電器，它除了以差動電流作為動作電流

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

6、，我們必須把這項工作做好。常規(guī)保護測試制動特性曲線可以在差動繞組和制動繞組分別通入動作電流及制動電流，經(jīng)重復(fù)多次試驗后，即可得出特性曲線。但是，隨著變壓器微機保護在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，我們又如何測試微機保護的比率制動特性曲線呢？筆者根據(jù)在現(xiàn)場對變壓器微機保護多次調(diào)試總結(jié)出的經(jīng)驗看，微機差動保護制動系統(tǒng)只能在高、低壓側(cè)模擬區(qū)外故障通入電流，并經(jīng)過計算動作電流和制動電流來求得?，F(xiàn)介紹一種簡單可靠且精確性高的測試方法，供大家參考，測試接線見圖2。為了方便計算，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償系數(shù)為1并根據(jù)現(xiàn)場變壓器繞組的不同分為兩類。第一類，兩繞組制動特性差動保護

7、。用兩個電流源（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裝置的高、低壓側(cè)，調(diào)整兩相電流，令I(lǐng)A=Ia，此時ld=0。然后模擬區(qū)外故障，la相電流恒定不變，lA相電流增大使差動電流ld增大直致保護動作。此時：國2變宦器犠機保護隹動慄椚比率制動詬tl測試按現(xiàn)圉動作電流ld=lA-la；制動電流lr=lA+la;則制動系數(shù)（即求出圖1中的曲線斜率）Kb1為：Kb1=（ld-lcd）/（lr-lB）式中cd為最小動作電流；lB為拐點電流。重復(fù)上述試驗，固定不同的la值，調(diào)整不同的lA值，使其可進行保護動作，即可求得曲線。由此可使計算出的Kb1值與整定的Kb1值相符。第二類：多繞組制動特性差動保護。這時，動作電流為各側(cè)電流同極性相加，制動電流取各側(cè)電流中的最大值電流。當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時，差動電流為不平衡電流，制動電流為最大側(cè)的故障電流。此時，測試方法與第一類相同，可假設(shè)Ia恒定不變，減小IA電流來增大差動電流ld，即：動作電流Id=Ia-IA；制動電流lr=la；則制動系數(shù)心1=（1廠（1兒）計算出制動系數(shù)Kb1與裝置整定值Kb1相符。以上介紹的測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償系數(shù)為1的