变压器差动保护试验方法

变压器差动保护试验方法

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

根据上面变压器的参数可以求出差动高压测CT变比沟，T k= 200/5=40,差动低压侧变比为，

^=600/5=120.主变高压侧一次额定电流为$ I,=5000/(JJX35)=82. 48A,主高压测二次颔定电谎为，1乂=82・48/4O=2・05A,则定值中的L= VJ Xlhe=3.56A.这里一定要注意L与h的区别， left IW移相后的值，因此有个J7信，由于厂家不同，对此定义可能会有出入，下面会通过向重图具体分析•低压侧一次颔定电流为：h=5000/( J5 X10)=288・68A，低压侧二次额定电流为：K = 288.68/120=2.41A.只要主变参数确定，这些值保护聂直会自动计耸.并通过菜单定值项中的“內够定值妙捏供给用户.无需另外计算，使用起来耳弹芳便.这也是滾产品的一个特色.

下面我们先来分析一下微机差动保护的算法原理（三相变压器）。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。具体接线见图 1 :

图1

而微机保护要求接入保护装置的各侧CT均为Y型接线，显而易见移相是通过软

件来完成的，下面来分析一下微机软件移相原理。ND300系列变压器差动保护软

件移相均是移Y型侧，对于？侧电流的接线，TA二次电流相位不调整。电流平衡以移相后的Y型侧电流为基准，△侧电流乘以平衡系数来平衡电流大小。若？侧-11接线，软件移相的向量图如图 2 :

图2

由此可以看出如果在高压侧加一相电流，则会产生两相差流，对于主变接线为

Y/ △ -11接线的，如果只在咼压侧 A 相加电流，则A 、C 相会有差流，只在咼压侧B 相加电流，则A 、B 相会有差流，只在高压侧 C 相加电流，则B 、C 相会有差流。 那么如果用只能产生三相电流的继电保护试验仪来做

差动保护试验，则所加电流

的方法如旦校正方法iflTi

"A = /X

-i. I • ■ • i' i = Il c f

■ ■ ■ ■ ■

式中t /八 厶为Y 侧TA 二袂电為为Y 侧校正后B9各相电流.

只mg 么務.如果捋入養动保护装■的CT 为逆极性接入.划氏与” （ffiEMA 相电流）相 同，几吕

lb （低压侧B 相电菽人 必与"（低压（MC 招电爺）•正好相差180虧这样角废差就 被校正过来了 •以A 相为例，很明县移相氐2；=厲X 乙，这样低压侧来平衡高压侧时就有Z = 丄/

73XIh=BlXIl,则有 81= 73 X —=75 X ^/77\ =73X —X —» 具中缶为低压側平 D £ / Uk Th

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衡系如A 为高压SM —欢电股，h 沏驱侧一谀电甌£为主变容熱叽山分别沏主变高低压侧一 次电压.G ⑺分别为高fStfflcr 变比■祖据以上公式可以算出此主取保护低压側平衡系救划

Bl

= 73 X — X — = ^3 X — X = 1.485.此值也是由保护裝直在•内部定值冃中目动 Uh 7Jr 35 40

Httl. 如果也测为接疑.其校正方法如下*厂# =厶一厶* r Zj-i A i udc°i■

(1 )高压侧加A相电流，则低压侧要加A、C相电流(用继电保护试验仪的A相电流作为主变高压侧A相电流，用继电保护试验仪的B、C相电流作为主变低压

侧A、C相电流，且继电保护试验仪的A、B、C相电流角度分别为：0、180、—180)。我们要做主变A相差动保护试验，但如果高压侧只加A相电流，C相必然会产生差流，因此在主变低压侧除了A相要加电流来验证差动方程外，在C相

也要加上电流来平衡高压侧A相在C相产生的差流。以下两点类同。

(2)高压侧加B相电流，则低压侧要加A、B相电流(用继电保护试验仪的A相电流作为主变高压侧B相电流，用继电保护试验仪的B、C相电流作为主变低压侧B、A相电流，且继电保护试验仪的A、B、C相电流角度分别为：0、180、

—180)。

(3)高压侧加C相电流，则低压侧要加C、B相电流(用继电保护试验仪的A相电流作为主变高压侧A相电流，用继电保护试验仪的B、C相电流作为主变低压侧C、B相电流，且继电保护试验仪的A、B、C相电流角度分别为：0、180、

—180)。

(4)下面分析一下差动保护的曲线及动作方程。此差动保护的动作曲线如图3 :