变压器差动保护实验
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计算：
先计算各侧额定电流和平衡系数，结果如下：
表1：各侧额定电流和平衡系数
差动继电器内部基准电流IB
5A
高压侧二次额定电流Ie1
4.13A
高压侧平衡系数K1=IB/ Ie1
1.21
低压侧二次额定电流Ie3
4.55A
低压侧平衡系数K3=IB/ Ie3
1.10
因为外部TA接线：Y/ Y，变压器接线为YN,d11，所以，高压侧星三角变换投入，低压侧星三角变换退出。
8.66A
C相电流ic3
8.66A
差动电流
A相
0.66A
A相
B相
0A
B相
0
C相
0A
C相
0
制动电流
A相
8.33A
A相
B相
0A
B相
0
C相
8.66A
C相
8.66A
根据X1和X2两点，可以求出比率制动系数：。
注1：试验时用实际定值根据上述方法制表计算。
4）涌流判据定值校验
a）二次谐波制动比的测量
●二次谐波电流计算精度的校验
一般只校验变压器某一侧（例如高压侧）的差动通道。高侧A相输入二次谐波电流，电流由小增大，使电流值分别为：0.5A、5A、10A、20A，观察并记录。将接至A相接线分别改接在B相及C相端子上，重复上述试验，观察并记录。
表10：二次谐波电流计算精度的校验
外加二次谐波电流
0.5A
5A
10A
20A
装置显示值
5.77A
C相电流ic3
5.77A
差动电流
A相
0.77A
A相
B相
0A
B相
0
C相
0A
C相
0
制动电流
A相
5.39A
A相
B相
0A
B相
0
C相
5.77A
C相
5.77A
保持高压侧A相电流15A不变，低压侧A相加-8A，低压侧C相加8.66A不变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动电流和制动电流即斜线上一点X2。
实验如下：以A相为例；为了突出实验重点，暂把平衡系数设为1，即各侧额定电流均设为5A，只考虑星三角变换。
例如：高压侧采用内部星三角变换，定值整定如下：
表6：控制字
比率差动门槛
0.4 （2.0A）
比率制动系数
0.5
比率制动拐点电流
0.64（3.2A）
a）验证拐点
只让A相差动元件动作，所以在低压侧C相加电流制动C相差动元件，使其不动作。
表9：验证比率制动系数
高压侧
A相所加电流ia1
15A
星三角变换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
8.66A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-8.66A
低压侧
A相初始电流ia3
-8A
A相动作电流ia3
B相
0A
B相
0A
C相电流ic3
变压器差动保护实验
南京钛能电气研究所
南京南自电力控制系统工程公司
差动保护实验步骤如下：通道平衡情况检查，初始动作电流校验，比率制动特性校验，涌流判据定值校验，差动速断定值校验，差流越限监视校验。
1）通道平衡情况检查
试验举例。接线为YN,d11的双绕组变压器，额定电压分别为110kV及10kV，容量31500kVA，110kV侧TA：200/5，10kV侧TA：2000/5，外部TA接线：Y/ Y。
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-4.2A
低压侧
初始值
动作值
ia3
-3A
ia3
ib3
0A
ib3
0A
ic3
4.2A
ic3
4.2A
差动电流
A相
1.2A
A相
B相
0A
B相
0A
C相
0A
C相
0A
制动电流
A相
3.6A
A相
B相
0A
B相
0A
C相
4.2A
C相
4.2A
b）验证比率制动系数
保持高压侧A相电流10A不变，低压侧A相加-5A，低压侧C相加5.77A不变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动和制动电流即斜线上一点X1。
注2：下标1为高压侧，3为低压侧。
注3：试验时用实际定值根据上述方法制表计算。
2）初始动作电流校验
实验方法：单加高压侧A相电流，并缓慢增加至差动动作，记录电流值，同法测另外五组数据。
差动门槛：。
表5：初始动作电流校验
高压侧
低压侧
加流相
A
B
C
ABiblioteka Baidu
B
C
动作电流
3）比率制动特性校验
求各相差动的比率制动系数和拐点电流。
C相差流
计算值
实验值
计算值
实验值
计算值
实验值
两侧加A相
-6.02A
0A
-10.48A
两侧加B相
-10.48A
-6.02A
0A
两侧加C相
0A
-10.48A
-6.02A
若计算值和实验结果基本相同，说明平衡系数正确，通道已调平衡。
注1：均为矢量计算，例如，加A相电流时以高压侧A相电流为正方向，负号表示与之反向。
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-10.48A
低压侧
A相所加电流ia3
-15A
ia3折算后电流Ia3= K3*ia3=(-15)*1.10
-16.50A
B相
0A
C相
0A
差流
A相
-6.02A
B相
0A
C相
-10.48A
同样的方法，加B相和C相，计算结果如下：
表3：加B、 C相时各相差流
单加B相电流
A相差流
-10.48A
B相差流
-6.02A
C相差流
0A
单加C相电流
A相差流
0A
B相差流
-10.48A
C相差流
-6.02A
现实验如下：将高低压侧中性点短接，测试仪A相接高压侧A相，测试仪N相接低压侧A相。观察装置显示的差流，并记录；同样的方法测B相和C相。
表4：通道平衡测试实验
A相差流
B相差流
表8：验证比率制动系数
高压侧
A相所加电流ia1
10A
星三角变换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
5.77A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-5.77A
低压侧
A相初始电流ia3
-5A
A相动作电流ia3
B相
0A
B相
0A
C相电流ic3
A相差动
B相差动
C相差动
●测量二次谐波制动比
保持高压侧A相电流7.3A不变，低压侧A相加-3A，低压侧C相加4.2A不变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动和制动电流即拐点坐标。
表7：验证拐点电流
高压侧
A相所加电流ia1
7.3A
星三
角变
换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
4.2A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
若在高、低压侧A相各加15A的电流，方向相反，则高、低侧各相电流及各相差流如下：
表2：单加A相电流时的差流
高压侧
A相所加电流ia1
15A
ia1折算后电流Ia1= K1*ia1=15*1.21
18.15A
星三角变换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
10.48A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
先计算各侧额定电流和平衡系数，结果如下：
表1：各侧额定电流和平衡系数
差动继电器内部基准电流IB
5A
高压侧二次额定电流Ie1
4.13A
高压侧平衡系数K1=IB/ Ie1
1.21
低压侧二次额定电流Ie3
4.55A
低压侧平衡系数K3=IB/ Ie3
1.10
因为外部TA接线：Y/ Y，变压器接线为YN,d11，所以，高压侧星三角变换投入，低压侧星三角变换退出。
8.66A
C相电流ic3
8.66A
差动电流
A相
0.66A
A相
B相
0A
B相
0
C相
0A
C相
0
制动电流
A相
8.33A
A相
B相
0A
B相
0
C相
8.66A
C相
8.66A
根据X1和X2两点，可以求出比率制动系数：。
注1：试验时用实际定值根据上述方法制表计算。
4）涌流判据定值校验
a）二次谐波制动比的测量
●二次谐波电流计算精度的校验
一般只校验变压器某一侧（例如高压侧）的差动通道。高侧A相输入二次谐波电流，电流由小增大，使电流值分别为：0.5A、5A、10A、20A，观察并记录。将接至A相接线分别改接在B相及C相端子上，重复上述试验，观察并记录。
表10：二次谐波电流计算精度的校验
外加二次谐波电流
0.5A
5A
10A
20A
装置显示值
5.77A
C相电流ic3
5.77A
差动电流
A相
0.77A
A相
B相
0A
B相
0
C相
0A
C相
0
制动电流
A相
5.39A
A相
B相
0A
B相
0
C相
5.77A
C相
5.77A
保持高压侧A相电流15A不变，低压侧A相加-8A，低压侧C相加8.66A不变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动电流和制动电流即斜线上一点X2。
实验如下：以A相为例；为了突出实验重点，暂把平衡系数设为1，即各侧额定电流均设为5A，只考虑星三角变换。
例如：高压侧采用内部星三角变换，定值整定如下：
表6：控制字
比率差动门槛
0.4 （2.0A）
比率制动系数
0.5
比率制动拐点电流
0.64（3.2A）
a）验证拐点
只让A相差动元件动作，所以在低压侧C相加电流制动C相差动元件，使其不动作。
表9：验证比率制动系数
高压侧
A相所加电流ia1
15A
星三角变换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
8.66A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-8.66A
低压侧
A相初始电流ia3
-8A
A相动作电流ia3
B相
0A
B相
0A
C相电流ic3
变压器差动保护实验
南京钛能电气研究所
南京南自电力控制系统工程公司
差动保护实验步骤如下：通道平衡情况检查，初始动作电流校验，比率制动特性校验，涌流判据定值校验，差动速断定值校验，差流越限监视校验。
1）通道平衡情况检查
试验举例。接线为YN,d11的双绕组变压器，额定电压分别为110kV及10kV，容量31500kVA，110kV侧TA：200/5，10kV侧TA：2000/5，外部TA接线：Y/ Y。
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-4.2A
低压侧
初始值
动作值
ia3
-3A
ia3
ib3
0A
ib3
0A
ic3
4.2A
ic3
4.2A
差动电流
A相
1.2A
A相
B相
0A
B相
0A
C相
0A
C相
0A
制动电流
A相
3.6A
A相
B相
0A
B相
0A
C相
4.2A
C相
4.2A
b）验证比率制动系数
保持高压侧A相电流10A不变，低压侧A相加-5A，低压侧C相加5.77A不变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动和制动电流即斜线上一点X1。
注2：下标1为高压侧，3为低压侧。
注3：试验时用实际定值根据上述方法制表计算。
2）初始动作电流校验
实验方法：单加高压侧A相电流，并缓慢增加至差动动作，记录电流值，同法测另外五组数据。
差动门槛：。
表5：初始动作电流校验
高压侧
低压侧
加流相
A
B
C
ABiblioteka Baidu
B
C
动作电流
3）比率制动特性校验
求各相差动的比率制动系数和拐点电流。
C相差流
计算值
实验值
计算值
实验值
计算值
实验值
两侧加A相
-6.02A
0A
-10.48A
两侧加B相
-10.48A
-6.02A
0A
两侧加C相
0A
-10.48A
-6.02A
若计算值和实验结果基本相同，说明平衡系数正确，通道已调平衡。
注1：均为矢量计算，例如，加A相电流时以高压侧A相电流为正方向，负号表示与之反向。
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-10.48A
低压侧
A相所加电流ia3
-15A
ia3折算后电流Ia3= K3*ia3=(-15)*1.10
-16.50A
B相
0A
C相
0A
差流
A相
-6.02A
B相
0A
C相
-10.48A
同样的方法，加B相和C相，计算结果如下：
表3：加B、 C相时各相差流
单加B相电流
A相差流
-10.48A
B相差流
-6.02A
C相差流
0A
单加C相电流
A相差流
0A
B相差流
-10.48A
C相差流
-6.02A
现实验如下：将高低压侧中性点短接，测试仪A相接高压侧A相，测试仪N相接低压侧A相。观察装置显示的差流，并记录；同样的方法测B相和C相。
表4：通道平衡测试实验
A相差流
B相差流
表8：验证比率制动系数
高压侧
A相所加电流ia1
10A
星三角变换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
5.77A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
0A
C相电流IC1=(Ic1-Ia1)/1.732
-5.77A
低压侧
A相初始电流ia3
-5A
A相动作电流ia3
B相
0A
B相
0A
C相电流ic3
A相差动
B相差动
C相差动
●测量二次谐波制动比
保持高压侧A相电流7.3A不变，低压侧A相加-3A，低压侧C相加4.2A不变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动和制动电流即拐点坐标。
表7：验证拐点电流
高压侧
A相所加电流ia1
7.3A
星三
角变
换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
4.2A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732
若在高、低压侧A相各加15A的电流，方向相反，则高、低侧各相电流及各相差流如下：
表2：单加A相电流时的差流
高压侧
A相所加电流ia1
15A
ia1折算后电流Ia1= K1*ia1=15*1.21
18.15A
星三角变换后
A相电流IA1=(Ia1-Ib1)/1.732
10.48A
B相电流IB1=(Ib1-Ic1)/1.732