主變比率差動門檻值的現(xiàn)場校驗(yàn)方法

汪 驁

(上海送變電工程有限公司，上海 200235)

受到變壓器各側(cè)不同的電壓等級、流變變比、接線組別和勵磁涌流等因素影響，不同的微機(jī)保護(hù)裝置采用了不同的電流補(bǔ)償方式和比率制動曲線。

以上海市500 kV靜安變電站3號主變所使用南瑞繼保的PCS-978T5-G和國電南瑞的NSR-378T5兩種變壓器微機(jī)保護(hù)裝置為例，闡述其比率差動門檻值的校驗(yàn)方法。

1 比率差動

1.1 比率差動原理

由于差動保護(hù)所使用的電流互感器(CT)和主變銘牌標(biāo)稱的變比與實(shí)際的變比之間存在誤差及匹配的問題，差動回路不可避免地會出現(xiàn)不平衡電流。如果主變區(qū)外故障時，經(jīng)過CT的故障電流增大可能會導(dǎo)致CT飽和，不能準(zhǔn)確地反映出故障類型，從而導(dǎo)致差動保護(hù)誤動。這時候保護(hù)引入了比率差動式繼電器，即動作電流會隨著不平衡電流的增大而按照比率增大，并且增加的速度將高于故障電流。

比率差動原理的核心機(jī)制就是引入?yún)^(qū)外故障時的電流作為制動電流，當(dāng)區(qū)外故障電流增大時，制動電流隨之增大，在主變區(qū)外故障時，使差動保護(hù)有效拒動。

1.2 常見的比率差動特性曲線

以南瑞繼保的PCS-978T5-G和國電南瑞的NSR-378T5的比率差動曲線為例，對曲線的差動電流和制動電流算法進(jìn)行闡述。

南瑞繼保PCS-978T5-G變壓器成套保護(hù)裝置中的比率差動特性曲線如圖1所示。國電南瑞NSR-378T5變壓器成套保護(hù)裝置中的比率差動特性曲線如圖2所示。

在圖1和圖2中，Ie為變壓器額定電流；Id為差動電流；Ir為制動電流；Ii為變壓器各側(cè)電流；K為比率制動系數(shù)整定值；Icdqd為比率差動啟動定值。

圖1 PCS-978T5-G比率差動特性曲線

圖2 NSR-378T5比率差動特性曲線

(1)

式中Id——差動電流；Ir——制動電流；Ii——變壓器各側(cè)電流。

1.3 比率差動門檻值的校驗(yàn)

以南瑞繼保的PCS-978T5-G和國電南瑞的NSR-378T5為例，詳細(xì)說明其比率差動特性曲線門檻值的校驗(yàn)方法。

已知現(xiàn)場變壓器的參數(shù)如表1所示，比率差動啟動定值為0.5倍的Ie。

表1 現(xiàn)場變壓器的參數(shù)

這里選取高壓側(cè)和低壓側(cè)做比率差動門檻值的測試。由于在只加某一側(cè)的電流時：Id=2Ir，那么對于PCS-978T5-G來說，將與曲線Id=0.2Ir+0.5Ie相交于Id=5/9Ie，具體門檻值計(jì)算結(jié)果可見表2。

表2 PCS-978T5-G門檻值計(jì)算

對于NSR-378T5來說，將與曲線Id=0.5Ie相交于Id=0.5Ie，具體門檻值計(jì)算結(jié)果見表3。

表3 NSR-378T5門檻值計(jì)算

差動門檻值的校驗(yàn)既可以選擇在高壓側(cè)或低壓側(cè)通入電流，也可以通入單相或是三相電流完成校驗(yàn)。

在高壓側(cè)通入單相電流、高壓側(cè)通入三相電流、低壓側(cè)通入單相電流和低壓側(cè)通入三相電流這4種調(diào)試方法下進(jìn)行試驗(yàn)，比較其試驗(yàn)過程和所獲得數(shù)據(jù)，討論其優(yōu)劣，具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4～6。

表4 PCS-978T5-G門檻值試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表5 PCS-978T5-G門檻值試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表6 比率差動動作時間

從試驗(yàn)需求上來說，單相法對比三相法，其需求的儀器要求低，只需要輸出一路電流；缺點(diǎn)是需要根據(jù)不同保護(hù)裝置型號的補(bǔ)償方式，計(jì)算單相時的啟動電流，且在曲線拐點(diǎn)校驗(yàn)時，補(bǔ)償角度計(jì)算起來較為復(fù)雜。

三相法雖然對儀器要求較高，但輸出電流不需要根據(jù)保護(hù)裝置型號不同計(jì)算電流補(bǔ)償，同時在曲線計(jì)算拐點(diǎn)時也更加方便，Y側(cè)對Y側(cè)時，兩側(cè)電流角度反180°，Y側(cè)對Δ側(cè)11點(diǎn)鐘接線時，兩側(cè)電流相差210°。

2 結(jié)語

差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，其重要程度不言而喻。本文介紹了不同差動電流補(bǔ)償算法和比率差動特性曲線門檻值的校驗(yàn)方法，有助于在實(shí)際工作中幫助更好地完成對主變差動保護(hù)的調(diào)試。