淺談發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法

王娟

（中煤能源大屯發(fā)電廠，江蘇 徐州 221611）

淺談發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)校驗(yàn)方法

王娟

（中煤能源大屯發(fā)電廠，江蘇 徐州 221611）

矸石熱電廠發(fā)變組保護(hù)采用南自DGT-801微機(jī)保護(hù)，當(dāng)發(fā)電機(jī)，變壓器發(fā)生故障時(shí)，需要保護(hù)快速，可靠的將故障點(diǎn)切除，確保主設(shè)備不受損害，由此保護(hù)的定期校驗(yàn)尤為重要，本文對發(fā)變組比率差動(dòng)保護(hù)的校驗(yàn)方法進(jìn)行分析。

發(fā)變組；差動(dòng)保護(hù)；校驗(yàn)方法

差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)變壓器的主保護(hù)，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)在電力系統(tǒng)中大部分采用微機(jī)微機(jī)保護(hù)，從傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)到晶體管保護(hù)再到現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)，保護(hù)原理沒有多大改變，但差動(dòng)保護(hù)的電流互感器的接線及保護(hù)校驗(yàn)方法卻有了改變。下面簡單介紹矸石電廠發(fā)變組保護(hù)DGT801的差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)方法。

1 差動(dòng)保護(hù)原理

差動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的，差動(dòng)保護(hù)是防止變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)。當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想變壓器，其接線方式，按回路電流法原理，把變壓器兩側(cè)電流互感器二次線圈接成環(huán)流，變壓器正常運(yùn)行或外部故障，如果忽略不平衡電流，在兩個(gè)互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流流入繼電器的電流等于短路點(diǎn)的總電流，即iJ=ibp=iI2+iII2。流入繼電器的電流大于動(dòng)作電流，保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。差動(dòng)保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，一直用于發(fā)電機(jī)，變壓器做主保護(hù)。

2 發(fā)變組保護(hù)校驗(yàn)方法：

2.1 發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)定值見下表：

定值名稱制動(dòng)系數(shù)諧波制動(dòng)比起動(dòng)電流拐點(diǎn)電流速斷倍數(shù)解除TA斷線差流倍數(shù)額定電流符號Kz η Iq Ig Is Ict IN整定值0.43 15% 2.98A 3.66A 7（倍）1（倍）4.58A

2.2 發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)

2.2.1 如是新投產(chǎn)或是電流二次回路有過改動(dòng)，必須對差動(dòng)保護(hù)TA的二次回路的接線進(jìn)行檢查，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)TA與變壓器高壓側(cè)TA的二次接線是180°接線方式，二次接線接入差動(dòng)回路的極性必須正確。

2.2.2 啟動(dòng)電流試驗(yàn)

在主變高壓側(cè)，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)測及電抗器側(cè)分別通入A，B，C啟動(dòng)電流，直至保護(hù)動(dòng)作，記錄所加電流值與定值相符。

2.2.3 差動(dòng)比率制動(dòng)特性測試

發(fā)電機(jī)差動(dòng)為比率制動(dòng)斜率的縱差保護(hù)，動(dòng)作方程為：

上兩式中：Iq為差動(dòng)電流起始值；Izd 為制動(dòng)電流；Ig 為拐點(diǎn)電流；Kz 為比率制動(dòng)系數(shù)。

上兩式中：Idz 為動(dòng)作電流；Izd為制動(dòng)電流；Ir 為發(fā)電機(jī)端電流；In 為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)

以我廠4#發(fā)變組保護(hù)校驗(yàn)為例，定值見3.1

發(fā)變組比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性如圖1：

分別在電抗器側(cè)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)加入三相電流，兩側(cè)相位相同，固定任一側(cè)的電流值，改變另一側(cè)的電流值，直到差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

2.2.3.1 制動(dòng)電流Izd＜Ig時(shí)，此時(shí)由于差動(dòng)保護(hù)沒有進(jìn)入制動(dòng)區(qū)，故發(fā)電機(jī)差動(dòng)動(dòng)作電流即為最小動(dòng)作電流，即Iq =2.98A.

3.2.3.2 制動(dòng)電流Izd≥Ig時(shí)，此時(shí)由于發(fā)變組差動(dòng)保護(hù)進(jìn)入制動(dòng)區(qū)，故差動(dòng)動(dòng)作電流隨制動(dòng)電流的增大而增大，提高了差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的可靠性，有效的防止區(qū)外故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

2.2.3.3 比率制動(dòng)特性校驗(yàn)

以我廠發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)與電抗器側(cè)為例，用繼電保護(hù)測試儀分別在兩側(cè)加入A相電流模擬發(fā)變組運(yùn)行中故障，此時(shí)設(shè)制動(dòng)電流有6A，定值表中Kz=0.43A，

Ig=3.66A，Iq=2.98A.則根據(jù)（2）式可知Idz=Kz（Izd- Ig）+ Iq。即Idz=3.986A。我們知道，要使發(fā)變組比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)滿足Izd=6A，Idz=3.986A，我們必須在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)與電抗器側(cè)加入故障電流，此時(shí)兩側(cè)加入的故障電流可根據(jù)⑶、⑷式算出：3.968=|Ir-In|

在發(fā)電機(jī)一側(cè)三相加入7.993不變，另一側(cè)加入大于4.007的電流，設(shè)定電流步長減小電流至差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，出口動(dòng)作燈亮，讀取保護(hù)裝置顯示的差流及制動(dòng)電流，根據(jù)公式⑵驗(yàn)算出比率制動(dòng)系數(shù)與定值相同。同此方法多做幾點(diǎn)，裝置都能正確動(dòng)作，既能證明比率制動(dòng)特性完好。以同樣的方法測試主變高壓側(cè)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。值得注意的是由于主變的接線方式，做這兩側(cè)比率制動(dòng)特性曲線時(shí)要注意加入補(bǔ)償電流及兩側(cè)電流的相位。

3 結(jié)束語

比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)是發(fā)電機(jī)、變壓器最主要的的保護(hù)之一，故對比率制動(dòng)保護(hù)的校驗(yàn)很重要。在平時(shí)的校驗(yàn)方法中是固定一側(cè)電流，改變另一側(cè)的電流直至保護(hù)動(dòng)作，記錄動(dòng)作電流值，最后計(jì)算比率制動(dòng)系數(shù)是否滿足要求。這種試驗(yàn)方法直接，計(jì)算相對簡單，但有時(shí)由于動(dòng)作電流很大難以做到動(dòng)作值。本文介紹的方法是根據(jù)比率制動(dòng)的定值以反邏輯的形式計(jì)算出試驗(yàn)電流，計(jì)算相對復(fù)雜，但能控制試驗(yàn)裝置輸入的電流，且更直觀地證明比率差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性滿足要求，與運(yùn)行情況更接近。

當(dāng)然，比率差動(dòng)保護(hù)的試驗(yàn)方法還有很多，但萬變不離其宗，最主要的還是要掌握差動(dòng)動(dòng)作的原理，我們就能熟練地做好比率差動(dòng)保護(hù)的試驗(yàn)。

［1］南京國電南自凌伊電力自動(dòng)化有限公司 發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)培訓(xùn)教材

［2］電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用（第二版） 王維檢 北京：中國電力出版設(shè)

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1003-5168（2015）11-110-01