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两种微机主变差动保护的实现原理及试验方法
网络教育学院本科生毕业论文（终稿）题目：继电保护若干问题研究——两种微机主变差动保护的实现原理及试验方法学习中心：安徽滁州奥鹏教育学习中心层次：专科起点本科专业：电气工程及其自动化年级： 2010年春季学号： 101410018866学生：孙大庆指导教师：刘凤丽完成日期： 2012 年 2月 15 日内容摘要变压器是电力系统的重要组成部分。
随着电力工业的迅速发展，对供电系统的稳定性有了更高的要求，因此，变压器的稳定运行也越来越重要，也对变压器的保护提出了更高的要求。
本文从变压器的微机保护入手，主要分析了微机型变压器继电保护中的差动保护，并对运行中存在的不平衡电流进行了深入的分析。
微机主变差动保护在我省目前使用比较广泛的微机主变保护是南自厂生产的PST-1200系列数字式变压器差动保护和南瑞继保公司生产的RCS-978系列变压器差动保护。
这两种保护在原理和试验方法有不同之处，通过实例进行分析比较。
关键词：主变、微机差动保护、接线、试验方法目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 课题的背景及意义 (2)1.2. 变压器差动保护的发展状况 (2)1.3 本文的主要内容 (4)2 变压器继电保护概况 (5)2.1 变压器的故障类型及保护方式 (5)2.2 变压器保护的配置情况 (6)2.3 变压器本身所存在的不平衡电流及减小其影响的措施 (7)3 PST-1200差动保护原理 (9)4 RCS-978系列变压器差动保护原理 (11)5 差回路电流的计算方法简述 (13)6 PST-1200差动保护试验方法 (14)7 RCS-978系列变压器差动保护试验方法 (15)结论 (16)参考文献 (17)引言电力变压器在电力系统变电、输电和配电每个环节中广泛应用，它又是变电站内最重要的设备之一，它的安全运行对电力客户安全用电起决定性作用。
现在微机型保护代表了继电保护技术发展的重要方向，随着电力系统的发展，电网结构日趋复杂，微机型保护装置种类繁多，微机主变差动保护在我省目前使用比较广泛的微机主变保护是南自厂生产的PST-1200系列数字式变压器差动保护和南瑞继保公司生产的RCS-978系列变压器差动保护。
差动保护试验方法总结
数字式发电机、变压器差动保护试验方法关键词: 电机变压器差动保护摘要：变压器、发电机等大型主设备价值昂贵，当他们发生故障时，变压器、发电机的主保护纵向电流差动保护应准确及时地将他们从电力系统中切除，确保设备不受损坏。
模拟发电机、变压器实际故障时的电流情况来进行差动试验，验证保护动作的正确性至关重要。
关键词：数字式差动保护试验方法我们知道，变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护，该保护原理成熟，动作成功率高，从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护，保护原理都没有多大改变，只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级，使我们的日常操作维护更方便、更容易。
传统继电器差动保护是通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角度校正及电流补偿的，而微机保护一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保护动作。
由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流（高、低压侧），而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流，因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验，就要求我们对微机差动保护原理理解清楚，然后正确接线，方可做出试验结果，从而验证保护动作的正确性。
下面我们以国电南京自动化设备总厂电网公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法，其他厂家的应该大同小异。
这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。
该型号的差动保护定值（已设定）见表1:表1NDT302变压器保护装置保护定值单下面我们先来分析一下微机差动保护的算法原理。
这里以Y/△-11主变接线为例，传统继电器差动保护是通过把主变高压侧的二次CT接成△，把低压侧的二次CT接成Y型，来平衡主变高压侧与低压侧的30度相位差的，然后再通过二次CT变比的不同来平衡电流大小的，接线时要求接入差动继电器的电流要相差180度，即是逆极性接入。
差动保护试验
比率差动保护实验方法主题词比率差动实验方法随着综合自动化装置的普遍推广使用，变压器比率差动保护得到了广泛的使用，但是由于厂家众多，计算方法和保护原理略有差异，而且没有统一的实验方法，尤其是比率制动中制动特性实验不准确，给运行和维护带来了不便，下面介绍两种比较简单和实用的，用微机继电保护测试装置测试差动保护的实验方法。
一、比率差动原理简介：差动动作方程如下：Id>Icd (Ir<Ird)Id>Icd+k*(Ir-Ird) (Ir>Ird)式中：Id——差动电流Ir——制动电流Icd——差动门槛定值（最小动作值）Ird——拐点电流定值k——比率制动系数多数厂家采用以下公式计算差动电流；Id=︱İh+İl︱（1）制动电流的公式较多，有以下几种：Ir=︱İh-İl︱/2 (2)Ir=︱İh-İl︱(3)Ir=max｛︱İ1︱，︱İ2︱，︱İ3︱…︱İn︱｝(4)为方便起见，以下就采用比较简单常用的公式（3）。
由于变压器差动保护二次CT为全星形接线，对于一次绕组为Y/∆，Y/Y/∆，Y/∆/∆，Y形接线的二次电流与∆形接线的二次电流有30度相位差,需要软件对所有一次绕组为Y形接线的二次电流进行相位和幅值补偿，补偿的方式为：İA=（İA’—İB’）/1.732/K hpİB=（İB’—İC’）/1.732/K hpİC=（İC’—İA’）/1.732/K hp其中İA、İB、İC为补偿后的二次电流（即保护装置实时显示的电流），İA’、İB’、İC’为未经补偿的二次电流，相当与由CT输入保护装置的实际的电流。
K hp为高压的平衡系数（有的保护装置采用的是乘上平衡系数），一般设定为1。
这样经过软件补偿后，在一次绕组为Y形的一侧加入单相电流时，保护会同时测到两相电流，加入A相电流，则保护同时测到A、C两相电流；加入B相电流，则保护同时测到B、A两相电流；加入C相电流，则保护同时测到C、B两相电流。
备变差动保护检验
1.1.1.1 备变差动保护检验
1.1比率差动试验
1.2变斜率比率差动试验（备变为Yn-Yn0-Yn0+d接线方式）由于备变高低压侧为Yn-Yn0-Yn0+d接线方式，RCS-985T装置采用Y侧电流 A-B、B-C、C-A的方法进行相位校正，并进行系数补偿。
差动保护试验时分别从两侧加入电流，两侧电流加入方法按照变压器接线方式对应加入。
“备变比率差动投入”置1，从两侧（备变高压侧、3A分支、3B分支、4A分支或4B分支侧）加入电流试验。
1.3二次谐波制动系数试验
从一侧电流回路同时加入基波电流分量（能使差动保护可靠动作）和二次谐波电流分量，减小二次谐波电流分量的百分比，使差动保护动作。
1.4高备变差动速断试验
“差动速断投入”置1，从任一侧差动电流回路加入电流使差动启动，同时从高压侧加入电流试验。
1.5时间测试
突加电流使差动保护动作，测试差动出口时间。
1.6 TA断线闭锁试验
“比率差动投入”、“ TA断线闭锁比率差动”均置1。
两侧三相均加上额定电流，断开任意一相电流，装置发“差动TA
断线”信号并闭锁比率差动，但不闭锁差动速断。
退掉电流，复归装置才能清除“差动TA断线”信号。
加两侧电流不产生差流且最大电流不超过1.2Ie，突然断开一相电流，装置立刻报差动TA断线，且电流退掉不能自动复归，需要手动按屏上的复归按钮复归（按住保持一段时间）。
差动保护试验方法
差动保护试验方法差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，主要用于检测并定位电力系统的故障。
差动保护试验旨在验证差动保护系统的性能，确保在故障发生时能够及时、准确地切除故障部分，保护电力系统的安全运行。
1.整定试验：差动保护的整定是指根据系统参数和故障情况，确定差动保护系统的各个参数和阈值。
整定试验中主要包括设定电流试验、设定时间试验和设定阻抗试验。
设定电流试验通过改变电压、电流的变化，验证差动保护系统对不同故障情况的反应，以确定设定电流的准确值。
设定时间试验主要通过改变故障发生时的切除时间，验证差动保护的动作时间和灵敏度。
设定阻抗试验是为了验证差动保护系统的阻抗设定是否合理。
2.稳定性试验：差动保护系统的稳定性是指系统在发生故障时，能够正确地切除故障部分，而不会对正常运行的系统造成误动作。
稳定性试验主要包括对称负荷试验和非对称负荷试验。
对称负荷试验是通过改变系统的负荷情况，验证差动保护系统对不同负荷的响应情况，以确保系统在正常运行负荷下不会误动作。
非对称负荷试验是通过改变系统的负荷不平衡情况，验证差动保护系统对非对称故障的切除能力。
3.真实故障试验：差动保护系统的真实故障试验是为了验证差动保护系统对实际系统故障的响应能力。
真实故障试验通过在系统中引入各种类型的故障，并观察差动保护的动作情况，以验证差动保护系统对不同类型故障的切除能力和灵敏度。
4.抗干扰试验：差动保护系统的抗干扰能力是指在存在干扰信号的情况下，保护系统能够正常工作的能力。
抗干扰试验主要包括干扰源试验和抗干扰试验。
干扰源试验是通过在系统中加入各种类型的干扰源，观察差动保护系统的响应情况，以评估差动保护系统的抗干扰能力。
抗干扰试验是通过在差动保护系统的输入端引入干扰信号，并观察系统的响应情况，以评估差动保护系统的抗干扰能力。
差动保护试验主要包括实验前的准备工作、试验方案的制定、试验设备的准备和试验结果的分析等步骤。
实验前的准备工作主要包括对保护装置的检查和维护、系统参数和故障类型的确定等。
发变组差动保护测试的方法和步骤
发变组差动保护测试的方法和步骤发变组差动保护测试的方法和步骤摘要：本文介绍了组发电机差动保护的基本配置方案。
通过对差动速断保护和比例差动保护的制动面积进行分析，测试了比率制动差动保护原理并对发电机差动保护的简易型测试方法和步骤进行了讨论。
关键词：发变组；差动保护；发电机引言随着我国电力工业的迅猛发展,发电机也时刻受到外界负荷的影响。
为了保证供电的可靠性和连续性,必须对电力发电机继电保护装置的性能和动作可靠性做出相应的严格设置。
1.发电机差动保护的原理与配置发电机纵差动保护是发电机的主保护，它采集发电机定子绕组两端的电流。
如图1所示：发电机中性点侧和发电机出口断路器的各安装了一组电流互感器，它的二次侧输出直接连接到发电机的主保护装置。
根据两侧的电流相量差和差动保护整定值来决定是否动作。
在正常情况下，中性侧电流和出口侧的电流是大小相等，方向相同，两侧的差动电流是零。
当相间短路故障发生时，两侧的电流互感器的短路电流均流向短路点。
此时，两侧电流的方向相反，所以差动电流将不再为零。
事实上，由于类型、特性等存在不同，两侧的电流互感器存在一些差异。
在正常情况下，两侧的每相绕组一次侧电流是相同的，但二次侧电流也可能存在不平衡电流。
因此，对差动保护动作电流的整定值不能太小，以躲开不平衡电流。
根据上面的整定方法,可能导致差动保护不能动作，需要等待故障进一步发展后，保护才能动作。
但到那个时候，发电机可能已经造成了巨大的伤害。
第三部分的动作区域包含比率制动差动保护和差动速断保护，只要任一条件满足，保护将会动作。
2.发电机微机保护的测试方法测试分为比率制动差动保护和差动速断保护两部分分别测试，其完整的测试连接如图3所示。
整定定值为，根据测试结果表1的连接，正确设置系统保护装置的参数，可以使比率制动差动保护和差动速断保护正确动作。
3.简易型比率制动差动保护的测试方法和流程对于中小机组来说，由于测试设备较为简单，可以使用固定制动电流，改变差动电流，寻找差动保护动作的关键点来判断保护是否正确动作，即为简易型保护测试方法。
电动机差动保护测试说明
关于电动机差动保护曲线的测试差动保护是电动机的主保护，用户对此的要求非常严格，正常情况下要求测试曲线的两个转折点和曲线上的1~2个点。
在做差动保护试验时，因用户对于我公司的产品不是很熟悉，故需要我工程技术人员到现场进行指导。
为了使我工程技术人员在有限的设备的条件下更好的指导用户，特将电动机差动保护详细试验过程叙述一下。
现场设备：至少有两相电流输出的源，角度可自由设定。
在此仅举例说明，保护定值如下：做测试前先要把CT 断线定值设大，只要保证在测试过程中不发生CT 断线闭锁差动保护就可以。
只有在确定角度的条件下，求机端和中性点的电流值才是唯一的（以下以A 相差动保护动作为例，B 、C 原理和算法相同）。
设机端的A 相的角度为0度。
当单独加机端A 电流，机端B 、C 电流为“0”，根据IAp = IA 、IBp =IB 、ICp =IC ，故可设中性点A 相的角度为0，中性点B 、C 电流为“0”。
1、 求第一个拐A 点的所加的机端、中性点的电流值。
则：设IA 为X ， Ia 为Y ，根据下式：{50.1*5.10.1*=+=-Y X Y X可得出X=3.25，Y=1.75注：此式中，1.0为平衡系数，1.5为差动启动电流，5为差动最小制动电流中性点A 相加A 0075.1∠；从3A 起增加机端电流，当机端的A 相电流加到A 0027.3∠，差动保护刚好动作。
动作值满足3%的精度要求。
此时实际机端平衡电流为：IAp =IA *1.0==3.27实际差动电流为：Icd = IAp-Ia =3.27-1.75=1.52≈1.5 实际制动电流为：Izd = IAp +Ia =3.27+1.75=5.02≈5差动保护刚好在“A ”点动作。
当差动保护动作时，减小机端的A 相电流值，差动保护就会不动作。
当差动电流小于差动启动电流时，无论制动电流是何值，差动保护是不会动作的。
2、 求斜线上任一点C 点所加的机端、中性点的电流值，并根据差动电流和制动电流验证斜率。
继电保护实验二,差动保护-推荐下载
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380V中中中中
115V中中中中
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关，1系电过，力管根保线据护敷生高设产中技工资术0艺料不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层，机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试22下卷，高总而中体且资配可料置保试时障卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看2度并22工且22作尽22下可22都能2可地护1以缩关正小于常故管工障路作高高；中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整，处核或理对者高定对中值某资，些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定，卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置，跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等，料，编5试要写、卷求重电保技要气护术设设装交备备4置底高调、动。中试电作管资高气，线料中课并3敷试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术，技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项；资方对料式整试，套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资，气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技，进术合行，理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对：于于在调差分试动线过保盒程护处中装，高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时，术，作是应为指采调发用试电金人机属员一隔，变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内；图部同纸故一资障线料时槽、，内设需，备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切，验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中，术资要资料进料试行，卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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差动保护试验方法精选
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TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
差动保护试验方法
国测GCT-100/102差动保护装置采用的是减极性判据，即规定各侧均已流出母线侧为正方向，从而构成180度接线形式。
1．用继保测试仪差动动作门槛实验：
投入“比率差动”软压板，其他压板退出，依次在装置的高压侧，低压侧的A，B，C相加入单相电流0.90A，步长+0.01A，观察差流，缓慢加至差动保护动作，记录动作值。
说明：
注意CT接线形式对试验的影响。
若CT接为“Y-△，△-Y型”，则在系统信息——变压器参数项目下选择“Y/D-11”，此时高侧动作值为：定值×√3，即动作，低测动作值为定值，即动作
若CT接为“Y-Y型”，则在系统信息——变压器参数项目下选择“无校正”，此时高低侧动作值均为定值，即动作
2．用继保测试仪做比率差动试验：
分别作A，B，C相比率差动，其他相查动方法与此类似。
以A相为例，做比率差动试验的方法：在高，低两侧A相同时加电流（测试仪的A 相电流接装置的高压侧A相，B相电流接装置的低压侧A相），高压侧假如固定电
流，角度为0度，低压侧幅值初值设为x，角度为180度，以0.02A为步长增减，找到保护动作的临界点，然后将x代入下列公式进行验证。
其中：
Id：差动电流，等于高侧电流减低侧电流
Id0：差动电流定值
Ir：制动电流，等于各侧电流中最大值
Ir0：制动电流定值
K：制动系数
例如：
定值：Id0＝1（A）； Ir0＝1（A）； K＝
接线：测试仪的Ia接装置的高压侧A相，Ib接装置的低压侧A相
输入：Ia＝∠0?o5A Ib＝∠180?o5A 步长Ib＝0.02A
试验：逐步减小Ib电流，当Ib=3.4A时装置动作。
验证：Id＝5－＝1.6A Id0＝1A Ir＝5A Ir0＝1A
3．用继保测试仪做差动速断试验
投入“差动速断”压板，其他压板退出。
依次在装置的高压侧，低压侧的A，B，C 相加入单相电流9.8A，每次以0.01A为步长缓慢增加电流值至动作，记录动作值。
例如：
定值：
速断值：10A
差动速断：投
接线：测试仪的Ia接装置的高压侧A相
输入：Ia＝∠0?o9.80A
试验：以0.01A的步长，逐步增加Ia至10.0A装置动作。
4．用继保测试仪做差流越限试验
投入“差流越限”压板，其他压板退出。
差动动作试验方式加入电流0.40A，并每次增加0.01A缓慢增加至差流越限动作。
例如：
定值：
告警值：0.5A
延时值：10S
差流越限：投
接线：测试仪的Ia接装置的高压侧A相
输入：Ia＝∠0?o0.40A
以0.01A的步长，逐步增加Ia至0.50A装置告警。
5．用继保测试仪做二次谐波闭琐试验
用继保测试仪的“谐波试验”，输入基波和二次谐波的叠加电流，改变步长减小二次谐波的电流含量至保护动作，根据动作条件，计算K2并与定值进行比较。
例如：
定值：
谐波制动比二次 20％
开放值 6.00A
接线：测试仪的Ia接装置的高压侧A相，Ib接装置的低压侧A相
输入：Ia＝∠0?o2A 2次谐波＝0.9A 2次谐波步长＝0.01A
Ib＝∠0?o2A
试验：试验开始，装置不动作。
逐步减小2次谐波电流，当2次谐波=～0.84A 时装置动作。
动作后观察装置二次实时数据，此时Ida＝4、Ida2＝左
右。
验证：Ida＝4A Ida2＝0.8A。