變壓器電量保護(hù)的調(diào)試和計(jì)算方法

變壓器電量保護(hù)(微機(jī)保護(hù)繼電器)調(diào)試及計(jì)算方法天津港電力有限公司楊振東一、變壓器差動(dòng)保護(hù)的原理及特點(diǎn)雙繞組變壓器的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)單相原理接線如圖1所示，它是按比較被保護(hù)變壓器兩側(cè)電流的大小和相位的原理來實(shí)現(xiàn)的。變壓器兩側(cè)各裝設(shè)一組電流互感器1TA、2TA，其二次側(cè)按環(huán)流法接線，即若變壓器兩端的電流互感器一次側(cè)的正極性的線圈并聯(lián)接入，構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。其保護(hù)范圍為兩側(cè)電流互感器1TA、2TA的全部區(qū)域，包括變壓器的高、低壓繞組、引出線及套管等。從圖1中可見，正常運(yùn)行和外部短路時(shí)，因變壓器兩側(cè)繞組接線不同而產(chǎn)生電流流過電流繼電器（差動(dòng)保護(hù)繼電器）。流過差動(dòng)繼電器的電流，在理想情況下，其值等于零。但實(shí)際上由于兩側(cè)電流互感器特性不可能完全一致等原因，仍有差動(dòng)電流流過差動(dòng)回路，即為不平衡電流電流為，此時(shí)流過差動(dòng)繼電器的要求不平衡電流應(yīng)盡可能小，保證保護(hù)裝置不會(huì)誤動(dòng)作。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路時(shí)，在差動(dòng)回路中由于改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這時(shí)流過差動(dòng)繼電器的電流為與之和，即由于Yd11接線變壓器兩側(cè)線電流之間有30°的相位差，如果兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，將會(huì)在差動(dòng)回路中產(chǎn)生很大的不平衡電流。該電流為短路點(diǎn)的短路電流，使差動(dòng)繼電器KD可靠動(dòng)作，并作用于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。補(bǔ)償方法為：將變壓器星形側(cè)的電流互感器接成三角形，而將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形。微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)中可采用移相算法。將變壓器繞組為Y接的那一側(cè)的電流向前移相30°變壓器的差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍是構(gòu)成變壓器差動(dòng)保護(hù)的兩側(cè)電流互感器之間的變壓器及引出線。由于差動(dòng)保護(hù)對(duì)區(qū)外故障不反應(yīng)，因此，差動(dòng)保護(hù)不需要與保護(hù)區(qū)外相鄰元件在動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)限上互相配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，可瞬時(shí)動(dòng)作。二、差動(dòng)保護(hù)的調(diào)試及計(jì)算方法1.對(duì)GIS變壓器饋線柜或變壓器保護(hù)屏中差動(dòng)CT二次回路進(jìn)行檢查，檢查接線有無松動(dòng)情況。2.對(duì)差動(dòng)CT進(jìn)行變比、極性和直阻測(cè)量。3.核查差動(dòng)CT變比、極性及接線情況后，查找二次原理圖中差動(dòng)電流高壓側(cè)、低壓側(cè)回路電流端子（GIS或變壓器保護(hù)屏中），并將可同時(shí)輸入六相電流的繼電保護(hù)測(cè)試儀中的試驗(yàn)電流線接入差動(dòng)，根據(jù)變壓器接線組別、差動(dòng)保護(hù)繼電器類型以及差動(dòng)CT的接線方式（7UT512、7UT612、SPAD346C、REF542等）選擇高低壓側(cè)相位補(bǔ)償，判斷校正接線系數(shù)。4．分別從高低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)CT二次側(cè)（GIS柜或主變保護(hù)屏內(nèi)）輸入1A電流，檢驗(yàn)其通道采樣精度，變壓器各側(cè)差動(dòng)保護(hù)CT二次動(dòng)作值用下式計(jì)算：Idz=KjxKzd，式中Idz表示動(dòng)作電流；Kjx表示試驗(yàn)接線系數(shù)（1或0.5），根據(jù)CT接線方式確定；Sn表示變壓器額定容量；Un表示變壓器各側(cè)的額定電壓；KCT表示變壓器各側(cè)的差動(dòng)CT的變比。試驗(yàn)時(shí)，在變壓器差動(dòng)保護(hù)各CT二次側(cè)加一相（或三相）電流，采用電流步進(jìn)法，檢查差動(dòng)保護(hù)跳閘出口，記錄差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作值。5.試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在變壓器兩側(cè)同時(shí)加入三相電流Ie1、Ie2（Ie1、Ie2分別為變壓器差動(dòng)CT二次額定電流），同相電流相位差為150°，模擬變壓器正常運(yùn)行狀態(tài)。三相差流均為0，證明三相對(duì)稱負(fù)荷電流時(shí)，變壓器微機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置不平衡電流很小，可以正常運(yùn)行。6.進(jìn)行上述工作后，改變?nèi)我庖粋?cè)電流的幅值，而同相電流相位差保持150度（一次側(cè)超前二次側(cè)150度），三相差動(dòng)電流明顯增加，說明變壓器容量、變比和CT變比整定正確。7.比率制動(dòng)特性曲線試驗(yàn)在進(jìn)行該試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在高壓側(cè)輸入電流I1，相位為0°，在低壓側(cè)輸入電流I2，相位為180°，逐漸減少低壓側(cè)電流I2，直至比率制動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，通過保護(hù)裝置讀取差動(dòng)電流Id和制動(dòng)電流Ir，計(jì)算斜率K1、K2（K1=;K2=；K1為第一斜率，K2為第二斜率），例如：比率制動(dòng)特性曲線試驗(yàn)高、低壓側(cè)加入電流模擬故障，相位相差180°裝置中Id/A裝置中Ir/A制動(dòng)系數(shù)第一斜率0.7042.8360.2480.509K1=第二斜率1.836.775.75K2=2.358.二（五次）諧波制動(dòng)特性試驗(yàn)（單繞組單相通電）保護(hù)裝置在變壓器空載投入和外部故障切除電壓恢復(fù)時(shí)，利用二次諧波分量進(jìn)行制動(dòng);當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)，利用基波進(jìn)行保護(hù);當(dāng)變壓器外部發(fā)生故障時(shí)，利用比例制動(dòng)回路躲過不平衡電流。檢驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)的二（五）次諧波制動(dòng)特性時(shí)，在變壓器差動(dòng)CT二次側(cè)加入固定不變的50Hz基波電流和變化的100Hz(250Hz)諧波電流，當(dāng)諧波電流減小時(shí)，保護(hù)裝置動(dòng)作，諧波電流占基波電流比例應(yīng)與整定值相符，投入為二次諧波制動(dòng)，應(yīng)在高壓側(cè)和低壓側(cè)分別進(jìn)行試驗(yàn)。具體方法為：對(duì)變壓器任一側(cè)的一相加入50HZ電流I1，電流值在差動(dòng)啟動(dòng)電流和速斷電流之間，同時(shí)依次疊加入0.9k2?I1和1.1k2?I1大小的100HZ電流，記錄差動(dòng)繼電器的動(dòng)作行為。差動(dòng)繼電器應(yīng)在加入0.9k2?I1電流時(shí)可靠動(dòng)作，在加入1.1k2?I1電流時(shí)可靠不動(dòng)作。（k2表示諧波制動(dòng)系數(shù)）。9．不同微機(jī)保護(hù)繼電器相位補(bǔ)償電流計(jì)算1)7UT612保護(hù)繼電器補(bǔ)償電流的計(jì)算方法為：星形側(cè)補(bǔ)償電流計(jì)算I1A=I1L1，I1B=I1L2,I1C=I1L3，角側(cè)補(bǔ)償電流計(jì)算I2A=I2B=I2C=2)7UT613保護(hù)繼電器補(bǔ)償電流的計(jì)算方法為：星形側(cè)補(bǔ)償電流