變壓器差動保護試驗方法

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(xiàn)在的微機保護，保護原理都沒有多大改變，只是實現(xiàn)此保護的硬件平臺隨著電子技術(shù)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?shù)模C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(shù)來進行電流大小補償，從而實現(xiàn)在正常運行時差流為零，而變壓器內(nèi)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(cè)），而我們所用的微機保護測試儀一般只能產(chǎn)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(jié)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(shè)備總廠電網(wǎng)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(yīng)該大同小異。這里我們選擇ND300系列數(shù)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(shè)定）見表1:表1NDT302變壓器保護裝置保護定值單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(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，則會產(chǎn)生兩相差流，對于主變接線為Y/△-11接線的，如果只在高壓側(cè)A相加電流，則A、C相會有差流，只在高壓側(cè)B相加電流，則A、B相會有差流，只在高壓側(cè)C相加電流，則B、C相會有差流。那么如果用只能產(chǎn)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(cè)加A相電流，則低壓側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)只加A相電流，C相必然會產(chǎn)生差流，因此在主變低壓側(cè)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(cè)A相在C相產(chǎn)生的差流。以下兩點類同。（2）高壓側(cè)加B相電流，則低壓側(cè)要加A、B相電流(用繼電保護試驗儀的A相電流作為主變高壓側(cè)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(cè)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、－180)。（3）高壓側(cè)加C相電流，則低壓側(cè)要加C、B相電流(用繼電保護試驗儀的A相電流作為主變高壓側(cè)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(cè)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、－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：圖3比率差動動作方程為:保護就會動作。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(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作。很明顯由于移相的原因，C相會產(chǎn)生5A的差流，因此為防止C相差動保護作，需要在低壓側(cè)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(cè)電流，再根據(jù)不等式方程求出要差動保護動作高壓側(cè)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：假設(shè)在高壓側(cè)加5A電流，要使差動動作，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，同時在低壓側(cè)C相加5，當然如果使用的繼電保護試驗儀可以產(chǎn)生六個電流，或者試驗儀試驗項目中有專門用于做差動保護試驗的，試驗起來會更方便。根據(jù)定值中發(fā)電機的額定參數(shù)可以求出：所以當中性點所加電流1.46<I7.25A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(shù)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