變壓器差動斜率保護計算方法

鐘季耘

電流差動保護是繼電保護中的一種保護，是輸入電流互感器的兩端電流矢量差，當達到設定的動作值時啟動動作元件。保護范圍是在CT兩端之間的設備（可以是線路、發(fā)電機、電動機、變壓器等電氣設備），這里主要介紹變壓器的縱聯(lián)差動保護?？v聯(lián)差動保護是利用基爾霍夫電流定理工作的，是變壓器電氣量的主保護（規(guī)程規(guī)定電壓等級在10KV以上，容量在10MVA及以上的變壓器需配置縱聯(lián)差動保護），可以反應變壓器內部繞組相間和接地故障，又可反應引出線至電流互感器之間的相間及接地故障，還可反應一定程度上的內部繞組匝間短路故障。當變壓器正常工作或區(qū)外故障時，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算后的電流）相等，差動繼電器不動作;當變壓器內部故障時，兩側（或多側）像故障點提供短路電流，差動保護裝置感應到二次電流的和正比如故障點電流，差動繼電器動作。一般小容量的用雙折線差動保護，大容量用三折線差動保護，我們主要涉及的是三折線差動保護，如圖1。圖中Id為差動電流、Ir為制動電流，Iset為差動電流啟動值，Isd為差動速動啟動值。變壓器差動微機保護裝置有西門子微機保護裝置、南瑞微機保護裝置、四方微機保護裝置等，這里主要介紹差動斜率保護的計算方法。

在變壓器差動保護裝置中首先應該通過定值單知道變壓器容量S、變比n和額定電壓UN，利用公式計算出變壓器一、二次側的額定電流值，兩側TA型號（一般是相同的），最后一般都折算為二次值;然后再定值單里知道差動啟動值是0.2Ie（這里僅以0.2Ie為例也可以為其他值，以實際為準）、速斷值為5Ie（這里僅以5Ie為例也可以是其他值，以實際為準），最后計算差動比率制動斜率特性還需要知道其第一基點（第一基點是圖1中AB直線延長線與X軸的交點橫坐標）與第一斜率和第二基點（第二基點是圖1中CD直線延長線與X軸的交點橫坐標）與第二斜率（這里我們取第一基點為原點、第一斜率為0.25;第二基點為2.5Ie、第二斜率為0.5），然后根據三折線（以制動電流為X軸，差動電流為Y軸）利用數學知識任意在兩段斜線上任意各取兩個不同點（兩點確定一條直線，但需要注意的是兩點不能是轉折點），而且計算出的差動電流必須大于差動啟動值、小于速斷值。在做差動保護校驗時，首先應該做精度校驗，然后用ONLLY在電流電壓界面做差動啟動值和速斷啟動值如圖2，時間在交流時間界面（如圖3）

輸入啟動值的1.2倍電流值測時間，我們在做的時候，會碰到速斷電流比較大，這時候需要疊加，由于我們裝置輸出限制問題，大電流

不能加太長時間，太長時間（一般是15秒）容易燒壞試驗線。所以，我們就在時間界面輸入電流，以時間來卡速斷啟動電流值（如圖4）;B（Ir2，Id2）、C（Ir3，Id3）、D（Ir4，Id4），其中A、B兩點在斜率為0.25的直線上，C、D兩點在0.5的直線上，有數學知識可得：

同理可得2點的坐標為（x，y）：

根據上述可知1點、2點、3點坐標分別為1（0.8Ie，0.2Ie）、2（5Ie，1.25Ie）、3（12.5Ie，5Ie），同時可得出A、B、C、D的坐標分別為A（1.6Ie，0.4Ie）、B（4Ie，1Ie）、C（7.5Ie，2.5Ie）

、D（9.5Ie，3.5Ie）。此時可以得出A點對應的一次側與二次側電流分別為I1、I2。根據公式可得即A點對應的一次側與二次側電流分別為Ie和0.6Ie即

同理可得

根據上訴得出的A、B、C、D四點變壓器兩側電流互感器的電流值，這時候需要注意變壓器是什么接法，這里以Y/△-11為例;計算好電流值與角度之后打開ONLLY電流界面在Ia、Ib、Ic處輸入M1側的電流值，Ix、Iy、Iz處輸入M2側的電流值（此電流值大于原計算值），固定M1測電流值（固定一側電流值是為了做比較的參考值），向下減M2側電流值直到其動作，記下此刻的動作電流值，其他幾點也用相同的方法做值;此方法也可以改變電流M1側的電流值（此電流值小于原計算值），則固定M2測電流值（固定一側電流值是為了做比較的參考值），向上加M1側電流值直到其動作，記下此刻的動作電流值。其次，在我們按照傳統(tǒng)簡單的方法即在電流電壓界面或者交流時間界面做其動作值或者時間。