變壓器比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法

變壓器比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法摘要：電力系統(tǒng)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，大型發(fā)電機(jī)變壓器投入運(yùn)行，發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)在發(fā)變組保護(hù)中的地位越來越重要，運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)變壓器發(fā)生故障，做為主保護(hù)的發(fā)變組比率差動(dòng)保護(hù)應(yīng)在第一時(shí)間動(dòng)作，將故障的發(fā)電機(jī)或者變壓器從系統(tǒng)中切除，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。近年在電網(wǎng)系統(tǒng)中，國(guó)電南自，國(guó)電南瑞，許繼發(fā)變組保護(hù)在現(xiàn)場(chǎng)中得到了大量的應(yīng)用，不同的廠家，針對(duì)保護(hù)的原理會(huì)有所不同，算法也各不相同，這對(duì)繼電保護(hù)人員在保護(hù)校驗(yàn)中提出了更高的要求，本文針對(duì)變壓器比率差動(dòng)保護(hù)，以主變比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法為例，研究國(guó)電南自，國(guó)電南瑞，許繼主變比率差動(dòng)保護(hù)的不同，校驗(yàn)方法的不同。關(guān)鍵詞：國(guó)電南自；國(guó)電南瑞；許繼；變壓器比率差動(dòng)保護(hù)；檢驗(yàn)引言：變壓器的縱差保護(hù)，是變壓器內(nèi)部及引出線上短路故障的主保護(hù)，保護(hù)范圍：變壓器內(nèi)部及引出線上的相間短路、變壓器內(nèi)部匝間短路及大電流系統(tǒng)側(cè)的單相接地短路故障；保護(hù)原理：比較變壓器各側(cè)同名相電流之間的大小及相位，正常運(yùn)行時(shí)，動(dòng)作電流幾乎為零，內(nèi)部故障時(shí)，動(dòng)作電流達(dá)到定值，保護(hù)動(dòng)作，切除故障；外部故障時(shí)，制動(dòng)電流隨故障電流的增大而增大，閉鎖保護(hù)。變壓器由于聯(lián)結(jié)組不同和各側(cè)TA變比不同，造成各側(cè)電流幅值相位不同，為了消除這個(gè)影響，以前的保護(hù)采用二次側(cè)TA接線方式的不同加以補(bǔ)償，現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)利用數(shù)字的方法對(duì)變比和相位進(jìn)行補(bǔ)償。以下說明均基于已消除變壓器各側(cè)電流幅值相位差異的基礎(chǔ)之上。在變壓器比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)中，用三相法最為直接，不用考慮各側(cè)的相位補(bǔ)償問題，只需注意Y/A之間的角度變化即可，因現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備條件所限，有時(shí)需要用單相法對(duì)保護(hù)進(jìn)行校驗(yàn)，以下只針對(duì)變壓器比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)用單相法進(jìn)行研究。1保護(hù)配置某發(fā)電廠300MW機(jī)組，采用發(fā)電機(jī)-變壓器-線路組形式接入220KV地區(qū)電網(wǎng)，主變采用Y/A-11點(diǎn)鐘接線，主變比率差動(dòng)保護(hù)TA取自發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)TA變比15000/5，高廠變高壓側(cè)TA變比1500/5，主變高壓側(cè)TA變比1200/5，變壓器各側(cè)電流互感器二次接線均采用星型接線，二次電流直接接入裝置，變壓器各側(cè)TA二次電流相位由軟件自調(diào)整，裝置采用Y/A變化調(diào)整差流平衡。（圖一）2國(guó)電南瑞主變比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法現(xiàn)場(chǎng)班組一般配置ONLLYA460系列繼電保護(hù)校驗(yàn)儀，以（圖一）為例，主變比率差動(dòng)保護(hù)檢驗(yàn)需要分別檢驗(yàn)：發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)和主變高壓側(cè)比率差動(dòng)，高廠變高壓側(cè)和主變高壓側(cè)比率差動(dòng)，發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)和高廠變高壓側(cè)比率差動(dòng)。下面都以發(fā)電機(jī)機(jī)端側(cè)和主變高壓側(cè)比率差動(dòng)為例，研究單相法主變比率差動(dòng)校驗(yàn)方法。（1） 從南瑞RCS-985發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)裝置中讀取主變差動(dòng)定值：差動(dòng)啟動(dòng)定值和差動(dòng)速斷定值是標(biāo)幺值（2） 南瑞RCS-985發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)裝置，主變比率差動(dòng)保護(hù)計(jì)算公式Id----差動(dòng)電流；Ir----制動(dòng)電流；Kbl1----比率差動(dòng)起始斜率Kbl2----比率差動(dòng)最大斜率n----最大斜率時(shí)的制動(dòng)電流倍數(shù)取6差動(dòng)電流取各側(cè)相量和的絕對(duì)值制動(dòng)電流取各側(cè)數(shù)值絕對(duì)值相加除以2（3） 從計(jì)算定值中讀取各側(cè)額定電流：I主變高壓側(cè)=3.43A I發(fā)電機(jī)側(cè)=4.33A（4） 軟件校正差動(dòng)各側(cè)電流相位差與平衡系數(shù)，校正方法：對(duì)于Y側(cè)電路：i’A=（iA-iB）/V3i’B=（iB-iC）/V3i’C=（iC-iA）/V3iA、iB、iC——為Y側(cè)TA二次電流i’a、i’b、i’c——為y側(cè)校正后各相電流（公式二）（5） 保護(hù)動(dòng)作特性：圖二比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性（6） 打開校驗(yàn)儀，按照下表在保護(hù)裝置上輸入數(shù)值，設(shè)置步長(zhǎng)：（表一）在校驗(yàn)儀上設(shè)置好數(shù)值之后，從保護(hù)裝置上觀測(cè)兩側(cè)電流平衡，差流位零，制動(dòng)電流為兩側(cè)電流絕對(duì)值之和除以2,緩慢的調(diào)節(jié)步長(zhǎng)（增加或減少都可），制動(dòng)電流不變，差流逐漸增大，直至發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作，記錄校驗(yàn)儀所加動(dòng)作值，從微機(jī)保護(hù)裝置上讀取動(dòng)作電流和制動(dòng)電流。在保護(hù)校驗(yàn)中，按照（表一）設(shè)置步長(zhǎng)，這樣的好處在于可以固定制動(dòng)電流，在校驗(yàn)中，對(duì)制動(dòng)電流有要求時(shí)，這樣設(shè)置步長(zhǎng)，是很簡(jiǎn)單的一種方法，無論增加或減少步長(zhǎng)，制動(dòng)電流始終保持不變。以下是測(cè)試過程中的一些數(shù)據(jù)：（7） 驗(yàn)證數(shù)值的正確性，可用（公式一），以下舉例：Kblr=（0.7-0.1）/（2x6）=0.05Kbl=0.1+0.05x（Ir/Ie）=0.15Id=0.15x1+0.4=0.55由此推出：以上所計(jì)算數(shù)值與保護(hù)檢驗(yàn)過程中所測(cè)數(shù)值基本一致，保護(hù)動(dòng)作正確。3國(guó)電南自主變比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法（以下簡(jiǎn)稱南自）（1） 從南自DGT-801U發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)裝置中讀取主變差動(dòng)定值：南自發(fā)變組所給定值，均是實(shí)際電流值，南瑞發(fā)變組所給定值，均是標(biāo)幺值，這是兩者的差別。（2） 南自DGT-801U發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)裝置，主變比率差動(dòng)保護(hù)計(jì)算公式差動(dòng)電流取各側(cè)相量和的絕對(duì)值制動(dòng)電流取兩側(cè)最大值（3） 從計(jì)算定值中讀取各側(cè)額定電流：I主變高壓側(cè)=1.163A I發(fā)電機(jī)側(cè)=1A南自主變比率差動(dòng)保護(hù)均以低壓側(cè)為基準(zhǔn)，補(bǔ)償系數(shù)高壓側(cè)要乘以伯（4） 動(dòng)作特性：圖三變壓器比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性動(dòng)作特性有兩部分構(gòu)成：無制動(dòng)部分和比率差動(dòng)制動(dòng)部分。速斷動(dòng)作區(qū)為差動(dòng)速斷元件動(dòng)作特性。（5） 打開校驗(yàn)儀，按照下表在保護(hù)裝置上輸入數(shù)值，設(shè)置步長(zhǎng)：（表二）在校驗(yàn)儀上設(shè)置好數(shù)值之后，在保護(hù)屏上觀察兩側(cè)電流差流為零，制動(dòng)電流為兩側(cè)電流最大值，緩慢的調(diào)節(jié)步長(zhǎng)，直至發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作，記錄數(shù)值，這時(shí)的數(shù)值就是保護(hù)動(dòng)作值。以下是測(cè)試過程中的一些數(shù)據(jù)：（4）驗(yàn)證數(shù)值的正確性，可用（公式三），方法同國(guó)電南瑞。4許繼發(fā)變組主變比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法（以下簡(jiǎn)稱許繼）（1） 從許繼WFB-800A發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)裝置中讀取主變差動(dòng)定值：以上定值中，差動(dòng)保護(hù)的最小動(dòng)作電流和最小制動(dòng)電路是標(biāo)幺值，以基準(zhǔn)側(cè)電流Ib為基準(zhǔn)，Ib為計(jì)算平衡系數(shù)的二次側(cè)基準(zhǔn)電流，一般取變壓器額定容量下高壓側(cè)的二次電流。（2） 許繼WFB-800A發(fā)電機(jī)綜合保護(hù)裝置，主變比率差動(dòng)保護(hù)計(jì)算公式Iop是差動(dòng)電流，為各側(cè)電流相量和的絕對(duì)值。Ires是制動(dòng)電流，對(duì)于兩側(cè)差動(dòng)，Ires=|i1-i2|/2;對(duì)于多側(cè)差動(dòng)，制動(dòng)電流取各側(cè)電流絕對(duì)值的最大值。（3） 從計(jì)算定值中讀取各側(cè)額定電流：I主變高壓側(cè)=2.386AI發(fā)電機(jī)側(cè)=3.953A許繼主變比率差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)均有補(bǔ)償系數(shù)，比率差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流相位補(bǔ)償和國(guó)電南瑞發(fā)變組一致。見（公式二）（4） 保護(hù)動(dòng)作特性：圖四變壓器比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性（5） 打開校驗(yàn)儀，按照下表在保護(hù)裝置上輸入數(shù)值，設(shè)置步長(zhǎng)：（表三）在校驗(yàn)儀上設(shè)置好數(shù)值之后，在保護(hù)屏上觀察兩側(cè)電流差流為零，制動(dòng)電流為兩側(cè)電流相量值相減后絕對(duì)值除以2,緩慢的調(diào)節(jié)步長(zhǎng)，直至發(fā)電機(jī)保護(hù)動(dòng)作，記錄數(shù)值，這時(shí)的數(shù)值就是保護(hù)動(dòng)作值。以下是測(cè)試過程中的一些數(shù)據(jù)：（6） 驗(yàn)證數(shù)值的正確性，可用（公式四），方法同國(guó)電南瑞。5結(jié)論和建議國(guó)電南自發(fā)變組保護(hù)、國(guó)電南瑞發(fā)變組保護(hù)、許繼發(fā)變組保護(hù)，三種保護(hù)中的主變差動(dòng)保護(hù)，雖然保護(hù)原理有一定的區(qū)別，但是只要掌握了其中共性的東西，對(duì)細(xì)節(jié)再加以理解，就能即快又好的完成保護(hù)校驗(yàn)工做。參考文