淺析新安裝的大型變壓器差動保護系統(tǒng)常規(guī)調試方法與內容

俞建斌

[摘要]：在新安裝的大型變壓器差動保護系統(tǒng)后，應用短路法進行系統(tǒng)調試，能有效利用現(xiàn)場臨時電源，節(jié)約調試設備的投入，因為讓變壓器進入模擬運行狀態(tài)，因此能夠較全面真實有效地反映差動保護系統(tǒng)的工作情況，使以變壓器一次投入運行的成功率大大提高，它將成為今后大型變壓器差動保護系統(tǒng)現(xiàn)場調試的主要方式。

[關鍵詞]：阻抗電壓；正式電源；三相電流源法；短路法

1、新安裝的大型變壓器差動保護系統(tǒng)常規(guī)調試方法與內容

1.1大型變壓器差動保護系統(tǒng)的形式

大型變壓器差動保護的基本原理，是利用安裝在變壓器高低壓兩側的電流互感器，監(jiān)測比較輸入輸出的電流的相位和大小，當發(fā)現(xiàn)電流不平衡時，啟動差動繼電器給出跳閘信號，保護變壓器，形成所謂的縱向差動保護，如（圖1）差動保護原理圖所示。

變壓器差動保護系統(tǒng)有由繼電器為主要控制元件組成的繼電保護系統(tǒng)，以及由微機運算控制的綜合微機保護系統(tǒng)兩大類。由于勵磁涌流、保護區(qū)外故障、高低兩側電流互感器特性不一致和其計算變比與實際變比不同、高低壓側相位差異等因素，都會產(chǎn)生差動系統(tǒng)內的不平衡電流，從而引起系統(tǒng)誤動作。為克服這些不利因素的影響，就形成了采用特殊的差動繼電器、自耦變流器、或進行相位補償?shù)慕泳€，或軟件校正等不同形式的差動保護系統(tǒng)。

1.2變壓器差動保護系統(tǒng)常規(guī)調試方法

在變壓器安裝結束投入運行前，通常利用電流源，從保護系統(tǒng)中電流互感器的二次側，用不同的接入方法施加電流，對差動保護系統(tǒng)進行模擬各種保護動作調試。在變壓器投入運行后，帶上一些負荷，對保護系統(tǒng)的調試結果再進行復核性試驗。然而由于變壓器主回路自身原因，諸如勵磁涌流、高低壓側相位差異等因素，造成的不平衡電流大小是多少，影響有多大，在這樣的調試中無法真實反映出來。因此不能驗證保護系統(tǒng)設計是否合理，而且復核性試驗僅能做到定性分析。

1.3變壓器差動保護系統(tǒng)常規(guī)調試內容

通常新安裝的變壓器，從差動保護系統(tǒng)的電流互感器二次側輸入電流后，進行最小動作電流、最小制動電流、比例制動系數(shù)、二次諧波制動系數(shù)和平衡系數(shù)的測試與調整，以及進行一些模擬故障動作試驗，使其達到設計要求。

2、讓變壓器進入運行狀態(tài)調試的探討

從以上討論可以發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的變壓器差動保護系統(tǒng)現(xiàn)場調試方法，不能比較真實反映變壓器在運行條件下保護系統(tǒng)的工作情況，這關鍵在于變壓器高低繞組中沒有運行的電流。

2.1用正式電源接入進行調試

用正式電源對變壓器差動保護系統(tǒng)進行調試是最直接和有效的。但是，將新安裝的變壓器直接投入運行狀態(tài)進行調試，必然對電網(wǎng)運行構成較大的威脅，而且此時往往不能同時獲得正式電源，用電設備也還不能同時投入運行，因此用正式電源接入進行調試的方式，是不可取的。

2.2三相電流源法調試

用三相大電流發(fā)生器對變壓器供電進行調試，是較準確的測試方法，它能夠在變壓器高低側一次回路產(chǎn)生一定相位和幅值的電流，從而通過電流互感器產(chǎn)生二次回路的電流，對差動保護系統(tǒng)進行試驗與調試。但由于三相大電流發(fā)生器價格昂貴、體積龐大，主要用于變壓器制造廠的工廠試驗，因此不適合安裝現(xiàn)場的調試。

2.3短路法調試

所謂短路法調試，就是利用變壓器所具有的短路特性（阻抗電壓），將變壓器的一側短接，另一側施加電源的方法進行試驗。這種方法同樣能在變壓器高低側一次回路產(chǎn)生一定相位和幅值的電流，而所施加的電源為有一定容量的施工現(xiàn)場臨時電即可，同時這樣的調試能夠做到定量與定性分析。因此短路法是比較適合安裝現(xiàn)場的調試。

3、短路法調試的實施探討

短路法調試要實施，就要確定短接變壓器的哪一側，從哪里進行短接。根據(jù)差動保護的原理，短接點應選擇在電流互感器的外側，這樣才能使差動保護系統(tǒng)檢測到變壓器高低側的運行電流。而要在變壓器的哪一側進行短接，我們可以從考慮安裝現(xiàn)場的情況，以及安全性與經(jīng)濟性來決定。我們知道從變壓器的出廠銘牌中可以查到阻抗電壓（也稱短路電壓），其值為在變壓器二次側線圈短路條件下，緩慢升高一次側電壓，使二次側的短路電流等于其額定電流，這時一次側所加的電壓與其額定電壓之比的百分數(shù)。阻抗電壓百分數(shù)其大小也等于變壓器短路時的阻抗值與變壓器額定電壓時的阻抗值之比的百分數(shù)。表達式：

顯然，高壓側的短路阻抗大大于低壓側的短路阻抗，而在試驗電壓U、阻抗電壓UK相同的條件下，不難看出，在高壓側施加試驗電壓，短接低壓側，其試驗電流比在低壓側施加試驗電壓，短接高壓側來得小。以SL7-6300/35型變壓器為例，其銘牌上容量為6300KVA、高壓側電壓35000V、電流103.9A，低壓側電壓6300V、電流577.4A，阻抗電壓7.5%。當采取高壓側施加380V電壓，短接低壓側時，其試驗電流I為

4、結語

在建筑安裝工程中，對新安裝的大型變壓器差動保護系統(tǒng)要進行必要的調試。然而此時正式電源和用電設備往往還不能正常投入，所以現(xiàn)場的差動保護系統(tǒng)調試一般采用模擬負荷測試法，不能真實反映變壓器運行狀態(tài)下保護系統(tǒng)的工作情況。如何在安裝完成階段，讓變壓器處在運行狀態(tài)下進行保護系統(tǒng)的調試，是值得我們進行探討。

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