微機(jī)型變壓器比率差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法分析及應(yīng)用

白小平，呂慶慶

（大唐景泰發(fā)電廠，甘肅白銀730408）

1 引言

變壓器是電力系統(tǒng)重要的主設(shè)備，差動(dòng)保護(hù)是電力變壓器的主要保護(hù)之一，差動(dòng)保護(hù)的比率特性是變壓器差動(dòng)保護(hù)的主要特性，也是在投運(yùn)前必不可少的調(diào)試項(xiàng)目之一。本文以目前廣泛應(yīng)用的WDZ－441EX變壓器差動(dòng)保護(hù)為例，從變壓器比率差動(dòng)保護(hù)的原理出發(fā)，對Y，d11接線的變壓器比率差動(dòng)保護(hù)的現(xiàn)場調(diào)試方法作較為全面的探討，提出一種測試變壓器比率制動(dòng)特性曲線的思路。

2 變壓器比率差動(dòng)保護(hù)原理及其校驗(yàn)難點(diǎn)

變壓器差動(dòng)保護(hù)是利用變壓器各側(cè)電流的相量和在正常運(yùn)行時(shí)區(qū)外故障為0，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作，而在區(qū)內(nèi)故障時(shí)，有差動(dòng)電流流過差動(dòng)繼電器，使差動(dòng)繼電器動(dòng)作的原理來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)要解決的技術(shù)問題有：在正常工況下，使差動(dòng)保護(hù)各側(cè)電流的相位相同或相反，使得由變壓器各側(cè)TA二次流入差動(dòng)保護(hù)的電流產(chǎn)生的效果相同，即是等效的；空投變壓器時(shí)不會(huì)誤動(dòng)，即差動(dòng)保護(hù)能可靠躲過勵(lì)磁涌流；大電流側(cè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)保護(hù)不會(huì)誤動(dòng)；能可靠躲過穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)不平衡電流。

3 變壓器比率差動(dòng)保護(hù)特性曲線測試方法—平衡電流法

變壓器正常運(yùn)行時(shí)，若不計(jì)傳輸損耗，則流入功率應(yīng)等于流出功率。但由于兩側(cè)的電壓不同，其兩側(cè)的電流也不同。超高壓、大容量變壓器的接線均采用YN，d方式，因此流入變壓器電流與流出變壓器電流的相位不可能相同。當(dāng)接線組別為YN，d11時(shí)，變壓器兩側(cè)的相位差30°。流入變壓器的電流大小和相位不同，則差流就不可能等于零或很小。同時(shí)，在穩(wěn)態(tài)下，由于變壓器有勵(lì)磁涌流電流、變壓器帶負(fù)荷調(diào)壓、兩側(cè)差動(dòng)TA的變比誤差；在暫態(tài)下，兩側(cè)差動(dòng)TA型號、變比及二次負(fù)載不同，空投變壓器的勵(lì)磁涌流、變壓器過激磁的影響，使差動(dòng)保護(hù)的差流不平衡。

WDZ－441EX變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置，變壓器各側(cè)電流互感器二次電流調(diào)整以Δ為基準(zhǔn)，采用Y→Δ的變換方法，調(diào)整差流平衡。

對于d11側(cè)：

式中負(fù)號表示電流相位與Y側(cè)A相電流相位相反，K為由變壓器Y側(cè)和Δ平衡系數(shù)確定的電流平衡系數(shù)在變壓器額定容量、各側(cè)額定電壓、電流互感器變比確定的的情況下為常數(shù)。同理，依據(jù)此算法，可以推算出在其它相加電流時(shí)，在Δ側(cè)所加的電流。

4 平衡電流法測試步驟

現(xiàn)在一般的繼電保護(hù)測試儀可以同時(shí)提供3路電流和6路電流，為了能測試出變壓器的差動(dòng)保護(hù)特性，可以加3路電流，也可以加6路電流來測試，但為了能測試出變壓器差動(dòng)保護(hù)的分相差動(dòng)特性，采用3路電流法進(jìn)行測試。下面提出平衡電流法測試比率制動(dòng)特性曲線的步驟（以A相為例）如下：

（1）根據(jù)變壓器參數(shù)計(jì)算各側(cè)平衡系數(shù)k1、ki，根據(jù)計(jì)算出K；

（2）在Y側(cè)A相加入電流I˙A，由式計(jì)算出對應(yīng)與的平衡電流，加入△側(cè) C 相以平衡I˙A在 C 相中產(chǎn)生的差流

5 平衡電流法應(yīng)用舉例

以現(xiàn)場實(shí)際的變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置WDZ－441EX變壓器差動(dòng)保護(hù)為例來進(jìn)行比率制動(dòng)特性的曲線測試。

某變壓器基本參數(shù)如下：額定容量SN＝2500kVA，接線方式Y(jié)N，d11，高側(cè)額定電壓UN＝10.5kV，低側(cè)額定電壓 UN＝0.4kV，高側(cè) CT 變比200／5，低側(cè) CT 變比 5000／5。

差動(dòng)電流啟動(dòng)值Icdqd＝1.03，比率差動(dòng)制動(dòng)系數(shù)Kb1＝0.5，二次諧波制動(dòng)系數(shù) Kxb＝0.2。

校驗(yàn)前以高壓側(cè)（Y側(cè)）向低壓側(cè)（△側(cè)）進(jìn)行折算。

（1）根據(jù)變壓器參數(shù)可計(jì)算 I高＝2500＊5／＊10.5＊200＝3.43＊5000＝3.608，接線系數(shù)

6 結(jié)束語

變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要設(shè)備，為了使設(shè)備更可靠、更安全，則對變壓器差動(dòng)保護(hù)的校驗(yàn)是必不可少的。通過對本文的論述，對變壓器差動(dòng)保護(hù)的校驗(yàn)原則及數(shù)據(jù)分析已做了一定的闡述，對Y，d11接線的變壓器比率差動(dòng)保護(hù)的現(xiàn)場調(diào)試方法作較為全面的探討，提出一種測試變壓器比率制動(dòng)特性曲線的思路。

［1] 李玉海.電力系統(tǒng)主設(shè)備繼電保護(hù)試驗(yàn).北京：中國電力出版社，2005.

［2] 中國華電集團(tuán)公司電氣及熱控技術(shù)研究中心編.電力系統(tǒng)主設(shè)備繼電保護(hù)的理論實(shí)踐及運(yùn)行案列.北京：中國水利水電出版社，2009.