浅谈变压器差动保护带负荷测试
浅谈变压器差动保护带负荷测试
变压器的差动保护,关系到变压器的安全运行,本文展开讨论检验时需要哪些测量数据,怎样对数据进行分析判断。
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0 引言
变压器的差动保护,关系到变压器的安全运行,大多用于变压器做主保护。差动保护使用电气量单纯、原理简单、保护范围明确、动作不需延时。用负荷电流检验,可以查明差动保护的运行情况,可以知道差动保护的整定、接线是否正确,本文展开讨论检验时需要哪些测量数据,怎样对数据进行分析判断。
1 差动保护动作原理
差动继电器动作的工作原理依据,是基尔霍夫电流定理。当变压器工作正常,或区外故障时,的流入电流和流出电流相等,参照为理想变压器,此时差动继电器不动作。当变压器内部出现故障,产生短路电流时,差动保护接收到的二次电流和与故障点电流,发生正比关系时,变压器进入保护状态(差动继电器动作)。
2 差动保护带负荷测试的重要性
由于各种差动保护的具体实现方式不尽相同,因此,变压器差动保护原理虽然简单,但实现方式比较复杂,这就增加了使用中的操作难度,增大了人为出错机率,使得正确动作率降低。不同品牌产品之间存在的细小差别,在工程设计、安装、整定中,操作人员很容易疏忽、混淆,因为工作失误而造成保护误动或保护拒动。为了避免造成损失,必需进行带负荷测试之后,再让变压器差动保护投入工作运行。
3 变压器差动保护带负荷测试内容
对线接、极性、平衡系数测算等进行检查、复核,收集充足、完备的测试数据,排除设计、安装、整定过程中的疏漏。
3.1 测量相间差压(或差流)。差动保护,是依据各侧CT二次电流和与差流间比值进行工作的,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容。磁平衡补偿型差动继电器,可用0.5级交流电压表分别测量和记录A相、B相、C相差压;电流平衡补偿型差动继电器,可用钳形相位表分别测量和记录A相、B相、C相差流。
3.2 测量各侧电流的幅值和相位。单纯依据差流参数判断差动保护动作是否正确,是不充分的,因为差流随负荷电流变化成正比,有些接线或变比的较小错误,有时不会产生明显的差流;在负荷较小的情况下,也不会产生明显的差流,所以测
1 母线差动保护的带负荷校验
1 母线差动保护的带负荷校验 发电厂和变电所的母线是电力系统的重要设备。如果母线故障不能迅速地被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，造成电力系统的瓦解事故。因此，母线差动保护正常时均需投入运行。但在新投断路器时，则应在断路器充电前将母差保护停用，带负荷后，测量保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护带负荷校验，具体的步骤如下：①将母线差动保护停用。②进行充电操作。③使断路器带上负荷后，由继电保护人员进行检验工作。④检验保护回路的电流极性正确后，将母线差动保护加用。 母线差动保护带负荷校验时的注意事项：①母线差动保护停用的方法要正确。应先停用母差保护断路出口联接片，再停用保护直流电源。取直流电源熔断器时，应先取正极，后取负极，也可根据现场需要不停用保护直流电源。②带负荷校验时险除测定三相电路及差回路电流外，必须测中性线的不平衡电流，以确保回路的完整正确。③校验完毕，母线差动保护加用的操作要正确。先加直流电源，在检查整个保护装置正常后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，逐一加用各断路器出口联接片。④根据母线的运行方式、母差保护的类型正确将母线差动保护投入。要特别注意断路器电压回路切换和母差失灵保护出口联接片的切换。采用隔离开关重动继电器自动切换的，要注意检查重动继电器状态，防止重动继电器不励磁或不返回。 2 主变差动保护的带负荷校验 纵联差动保护是将变压器各侧的电流互感器按差接法接线。在变压器正常和外部短路时，其各侧流入和流出的一次电流之和为零，差动继电器不动作；内部故障时，各侧所供短路电流之和，流入差动继电器，差动继电器动作切除故障。 因此，对主变差动保护带负荷校验步骤如下：①主变差动保护在主变充电时应加用，因此即使某电流回路极性不正确，在主变充电时，仍能起到保护作用。但带上负荷后，若极性不正确，就会因有差流而误动作，所以，必须在带负荷前停用；停用后，再使主变带上负荷，检测各侧电流、二次接线及极性是否正确和检测差动继电器关压是否满足要求。②检验电流极性是否正确的方法一般采用测量电流相应（通称测六角图）的方法，高压侧对中压侧（低压侧断开）和高压侧对低压侧（中压侧断开）同相电流的相互差180°为正确。③六角图正确，还不能保证差动保护 继电器内部接线正确，因此，还应测差回路的不平衡电流或电压，证实二次接线及极性正确无误后，方可将差动保护投入运行。 主变差动保护校验时的注意事项：①变压器空载投入时，励磁涌流的值可达6 ~倍额定电流。励磁涌流的大小、波形与合闸前铁心内剩磁、合闸初相角、铁心饱 和磁通、系统电压和联系阻抗、变压器三相接线方式和铁心结构形式、电流互感器饱和特性和二次三相接线方式等因素有关。变压器空载合闸时的励磁涌流有可能使主变差动保护动作，但这不能用来判断就是电流回路或继电器内部接线错误，相反可以用来检查差动继电器的选型、整定、接线是否符合要求。②新投变压器充电，应将变压器的所有保护全部加用，差动保护、零序保护即使不能保证其极性正确也应加用。轻瓦斯保护采用短接线接跳闸回路，充电完毕后拆除短接线，恢复到原信号位置。③差动保护带负荷测试内容有两项：一是差动回路“六角相位”，以判别 差另回路接线的正确性，如TA极性接错与否，联接线别或相位正确与否，其二是继
如何计算线路保护的整定值
10kV配电线路保护的整定计算 10kV配电线路的特点10kV配电线路结构特点是一致性差，如有的为用户专线，只接带一、二个用户，类似于输电线路；有的呈放射状，几十台甚至上百台变压器T接于同一条线路的各个分支上；有的线路短到几百m，有的线路长到几十km；有的线路由35kV变电所出线，有的线路由110kV变电所出线；有的线路上的配电变压器很小，最大不过100kV A，有的线路上却有几千kV A的变压器；有的线路属于最末级保护，有的线路上设有开关站或有用户变电所等。2问题的提出对于输电线路，由于其比较规范，一般无T接负荷，至多有一、二个集中负荷的T接点。因此，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可一一计算，一般均可满足要求。对于配电线路，由于以上所述的特点，整定计算时需做一些具体的特殊的考虑，以满足保护"四性"的要求。3整定计算方案我国的10kV配电线路的保护，一般采用电流速断、过电流及三相一次重合闸构成。特殊线路结构或特殊负荷线路保护，不能满足要求时，可考虑增加其它保护(如：保护Ⅱ段、电压闭锁等)。下面的讨论，是针对一般保护配置而言的。(1)电流速断保护：由于10kV线路一般为保护的最末级，或最末级用户变电所保护的上一级保护。所以，在整定计算中，定值计算偏重灵敏性，对有用户变电所的线路，选择性靠重合闸来保证。在以下两种计算结果中选较大值作为速断整定值。①
按躲过线路上配电变压器二次侧最大短路电流整定。实际计算时，可按距保护安装处较近的线路最大变压器低压侧故障整定。Idzl=Kk×Id2max 式中Idzl-速断一次值Kk-可靠系数，取1.5 Id2max-线路上最大配变二次侧最大短路电流②当保护安装处变电所主变过流保护为一般过流保护时(复合电压闭锁过流、低压闭锁过流除外)，线路速断定值与主变过流定值相配合。Ik=Kn×(Igl-Ie) 式中Idzl-速断一次值Kn-主变电压比，对于35/10降压变压器为3.33 Igl-变电所中各主变的最小过流值(一次值) Ie-为相应主变的额定电流一次值③特殊线路的处理：a．线路很短，最小方式时无保护区；或下一级为重要的用户变电所时，可将速断保护改为时限速断保护。动作电流与下级保护速断配合(即取1.1倍的下级保护最大速断值)，动作时限较下级速断大一个时间级差(此种情况在城区较常见，在新建变电所或改造变电所时，建议保护配置用全面的微机保护，这样改变保护方式就很容易了)。在无法采用其它保护的情况下，可靠重合闸来保证选择性。b．当保护安装处主变过流保护为复压闭锁过流或低压闭锁过流时，不能与主变过流配合。c．当线路较长且较规则，线路上用户较少，可采用躲过线路末端最大短路电流整定，可靠系数取1.3～1.5。此种情况一般能同时保证选择性与灵敏性。d．当速断定值较小或与负荷电流相差不大时，应校验速断定值躲过励磁涌流的能力，且必须躲过励磁涌流。④灵敏度校验。按最小运行方式下，线路保护范围不小于线路长度的15%整定。允许速断保护保护线路全长。Idmim(15%)/Idzl≥1
变压器带负荷测试向量图
带负荷测试题目 一、 变压器带负荷测试 1． 相量图：差动电流：Ida=0 Idb=0.92 Idc= 0 低压侧：平衡系数：10.5*1200/(220*120=0.477 0.96*0.477=0.45792 1．TA 变比计算：理论计算值应为0.46，实际值0.46，二次值吻合，变比正确。 左边为各侧相量图，未归算；右边为差动电流相量图，已归算及相位校正。 Ida= I HA ’+I LA ’=0.46-0.96*0.477=0 Idb= I HA ’+I LA ’=0.46+0.96*0.477=0.92 Idc= I HA ’+I LA ’=0.46-0.96*0.477=0 判断结果：低压侧B 相极性接反。纠正后则有Idb=0.46-0.96*0.477=0A 2.P 低压侧：平衡系数：10.5*1200/(220*120=0.477 0.78*0.477=0.37 1． TA 变比计算：理论计算值应为0.37，B ，C 实际值0.37，A 相实际值0.74的变比不相符合。
左边为各侧相量图，未归算；右边为差动电流相量图，已归算及相位校正。 Ida= I HA ’+I LA ’=(022COS 120*0.37*0.74*20.370.74-+)/1.732-0.78*0.477=0.204 Idb= I HB ’+I LB ’=0.37-0.78*0.477=0 Idc= I HC ’+I LC ’=(022COS 120*0.37*0.74*20.370.74-+)/1.732-0.78*0.477=0.204 判断结果： 高压侧A 相变比为300/5，需改成600/5。纠正后则有Ida=0.37-0.78*0.477=0A ，Idc=0.37-0.78*0.477=0A 3.P 相量图：差动电流：Ida=0 Idb=1 Idc= 1 低压侧：平衡系数：10.5*1200/(220*120=0.477 1.27*0.477=0.6 1．TA 变比计算：理论计算值应为0.6，实际值0.6，二次值吻合，变比正确。 左边为各侧相量图，未归算；右边为差动电流相量图，已归算及相位校正。 1.27*0.477=0.6 Ida=I HA ’+I LA ’ =(0.6-1.27*0.477=0 Idb=I HB ’+I LB ’ =0.6COS 120*0.6*2-0.60.622+0=1 Idc=I HC ’+I LC ’ =0.6COS 120*0.6*2-0.60.622+0=1 判断结果： 低压侧B 、C 相相序接反。纠正后则有Idb=0.6-1.27*0.477=0A ，Idc=0.37-1.27*0.477=0A 4.P 相量图：差动电流：Ida=0 Idb=0.74 Idc=0.74 1.54*0.477=0. 73 低压侧：平衡系数：10.5*1200/(220*120=0.477 低压侧I ＝S*1000/(1.732*10.5*1200)=1.54A 1．TA 变比计算：理论计算值应为0.73，实际值0.73，高压侧二次值吻合变比正确。低压侧B 、C 相变比不正确
电厂保护定值整定计算书
电厂保护定值整定计算书
甘肃大唐白龙江发电有限公司苗家坝水电站 发电机、变压器继电保护装置 整定计算报告 二○一二年十月
目录 第一章编制依据 (1) 1.1 编制原则 (1) 1.2 编制说明 (1) 第二章系统概况及相关参数计算 (3) 2.1 系统接入简介 (3) 2.2 系统运行方式及归算阻抗 (3) 2.3 发电机、变压器主要参数 (6) 第三章保护配置及出口方式 (12) 3.1保护跳闸出口方式 (12) 3.2 保护配置 (13) 第四章发电机、励磁变保护定值整定计算 (16) 4.1 发电机比率差动保护 (16) 4.2 发电机单元件横差保护 (16) 4.3 发电机复合电压过流保护 (17) 4.4 发电机定子接地保护 (18) 4.5 发电机转子接地保护 (18) 4.6 发电机定子对称过负荷 (19) 4.7 发电机定子负序过负荷 (19) 4.8 发电机过电压保护 (20)
4.9 发电机低频累加保护 (21) 4.10 发电机低励失磁保护 (21) 4.11 励磁变电流速断保护 (25) 4.12 励磁变过流保护 (25) 第五章变压器、厂高变保护定值整定计算 (27) 5.1 主变差动保护 (27) 5.2 变压器过激磁保护 (29) 5.3 主变高压侧电抗器零序过流保护 (29) 5.4 变压器高压侧零序过流保护 (30) 5.5 主变高压侧复压方向过流保护 (32) 5.6 主变高压侧过负荷、启动风冷保护 (34) 5.7 主变重瓦斯保护 (34) 5.8 厂高变速断过流保护 (34) 5.9 厂高变过流、过负荷保护 (35) 5.10 厂高变重瓦斯保护 (36)
差动保护的工作原理
1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流：
在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
变压器差动保护
第二节变压器差动保护 1.概述 电气主设备内部故障的主保护方案之一是差动保护，差动保护在发电机上的应用是比较简单的，但是作为变压器内部故障的主保护，差动保护将有许多特点和困难。 变压器有两个和更多个电压等级，构成差动保护所用电流互感器的额定参数各不相同，由此产生的差动保护不平衡电流将比发电机大得多。 变压器每相原副边电流之差(正常运行时的励磁涌流)将作为变压器差动保护不平衡电流的一种来源，特别是当变压器过励磁运行时，励磁电流可达变压器额定电流的水平，势必引起差动保护误动作。更有甚者，在空载变压器突然合闸时，或者变压器外部短路被切除而变压器端电压突然恢复时，暂态励磁电流(即励磁涌流)的大小可与短路电流相比拟，在这样大的不平衡电流下，要求差动保护不误动，是一个相当复杂困难的技术问题。 正常运行中的变压器，根据电力系统的要求，需要调节分接头，这又将增大变压器差动保护的不平衡电流。 变压器差动保护能反应高、低压绕组的匝间短路，而匝间短路时虽然短路环中的电流很大，但流入差动保护的电流可能不大。 变压器差动保护还应能反应高压侧(中性点直接接地系统)经高阻接地的单相短路，此时故障电流也较小。 综上所述，差动保护用于变压器，一方面由于各种因素产生较大和很大的不平衡电流，另一方面又要求能反应具有流出电流的轻微匝间短路，可见变压器差动保护要比发电机差动保护复杂得多。 2.配置原则 对变压器引出线、套管及内部的短路故障，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定： (1) 10MVA及以上的单独运行变压器和6.3MVA及以上的并列运行变压器，应装设纵联差动 保护。6.3MVA及以下单独运行的重要变压器，亦可装设纵联差动保护。 (2) 10MVA以下的变压器可装设电流速断保护和过电流保护。2MVA及以上的变压器，当电 流速断灵敏系数不符合要求时，宜装设纵联差动保护。 (3) 0.4MVA及以上，一次电压为10kV及以下，线圈为三角-星形连接的变压器，可采用两 相三继电器式的过流保护。 (4) 以上所述各相保护装置，应动作于断开变压器的各侧断路器。 3.要求达到的性能指标 (1) 具有防止区外故障误动的制动特性； (2) 具有防止励磁涌流引起误动的功能； (3) 宜具有TA断线判别功能，并能选择闭锁差动或报警，当电流超过额定电流的 1.5～2倍 时可自动解除闭锁； (4) 动作时间(2倍整定值时)不大于50ms； (5) 整定值允差±5%。 4.原理及其微机实现 4.1四方 4.1.1 保护原理 变压器差动包括主变差动、发变组差动、厂用变差动、起/备变差动、励磁变差动等，对于高压侧为500kV的一个半开关接线方式，发变组差动及主变差动保护应反应四侧的电流量。
变压器差动保护投运后的带负荷试验
第27卷第3期2008年9月青 海 电 力Q I N GHA I ELECT R I C P OW ER Vol .27No .3 Sep.,2008 作者简介:姚卫东(1968-),男,大专学历,从事电气调试工作。 收稿日期:2007-08-17; 修回日期:2008-03-21 变压器差动保护投运后的带负荷试验 姚卫东 (青海火电工程公司电调室,青海西宁810003) 摘 要:新安装就位即将投入运行的变压器差动保护,在设计、施工、整定过程中有可能出现各种问题,因此,对投运后的变压器差动保护实行带负荷测试是十分必要的,也是差动保护正确投入后不可缺少的试验项目。文章对变压器差动保护投运时带负荷测试内容、数据进行多方面分析判断,结合实际提出了相关处理方法。关键词:带负荷测试; 差流; 差压; 测试内容; 数据分析 中图分类号:T M403.5 文献标识码:B 文章编号:1006-8198(2008)03-0028-03 On -load Test after Comm issi on i n g of Tran sform er D i fferen ti a l Protecti on Y AO W ei -dong Abstract:Some potential p r oble m s may be occurred on the ne wly -installed transf or mer during the p r ocess of design,constructi on and setting,thus the on -l oad test after comm issi oning is rather necessary,and it ’s an indis pensable i 2te m which ensures the accurate operati on of differential p r otecti on .The paper makes a comp rehensive analysis on the on -l oad test content and data,and p r oposes relevant s olving method combining with p ractical situati on .Keywords:on -l oad test; differential current; differential voltage; test ite m; data analysis 差动保护原理简单、使用电气量比较单一、保护范围明确、保护动作不带延时,一直是作为变压器的主保护来配置的,其正确的投入情况直接关系到变压器的安全运行。对于差动保护的运行情况只有用负荷电流才能检测出来,才能正确的判断差动保护在整定、接线后的准确性。但检验时要测哪些量、测得的数据又如何分析、判断,针对这些问题做以下讨论。 1 变压器差动保护带负荷测试的必要性 变压器差动保护的原理看起来简单,但具体实现的方式比较复杂,加上生产制造厂家的差异,各种差动保护装置在实现方式细节上的各不相同,又由于从事保护人员的技术力量良莠不齐,人为出错几率较大,增加了具体使用中的复杂性。 比如许继公司的微机变压器差动保护装置Y -△接线变压器Y 侧额定二次电流采样时不乘以系数,而南瑞公司的保护装置就要乘以系数等,这些细小的差别使得设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆,从而造成保护不能正确投入。为了保证变压器差动保护的正确投入,使变压器安全可靠的运行防患于未然,就必须在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。 2 变压器差动保护带负荷测试内容 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏,如安装工艺质量不佳、接线错误、CT 极性接反、CT 变比不匹配、平衡系数算错等,就要仔细测试数据以便正确分析判断。 2.1 差流(或差压)
继电保护定值整定计算公式大全(最新)
继电保护定值整定计算公式大全 1、负荷计算（移变选择）： cos de N ca wm k P S ?∑= （4-1） 式中 S ca --一组用电设备的计算负荷，kVA ； ∑P N --具有相同需用系数K de 的一组用电设备额定功率之和，kW 。 综采工作面用电设备的需用系数K de 可按下式计算 N de P P k ∑+=max 6 .04.0 （4-2） 式中 P max --最大一台电动机额定功率，kW ； wm ?cos --一组用电设备的加权平均功率因数 2、高压电缆选择： （1）向一台移动变电站供电时，取变电站一次侧额定电流，即 N N N ca U S I I 13 1310?= = （4-13） 式中 N S —移动变电站额定容量，kV ?A ； N U 1—移动变电站一次侧额定电压，V ； N I 1—移动变电站一次侧额定电流，A 。 （2）向两台移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为两台移动变电站一次侧额定电流之和，即 3 1112ca N N I I I =+= （4-14） （3）向3台及以上移动变电站供电时，最大长时负荷电流ca I 为 3 ca I = （4-15） 式中 ca I —最大长时负荷电流，A ； N P ∑—由移动变电站供电的各用电设备额定容量总和，kW ；
N U —移动变电站一次侧额定电压，V ； sc K —变压器的变比； wm ?cos 、η wm —加权平均功率因数和加权平均效率。 （4）对向单台或两台高压电动机供电的电缆，一般取电动机的额定电流之和；对向一个采区供电的电缆，应取采区最大电流；而对并列运行的电缆线路，则应按一路故障情况加以考虑。 3、 低压电缆主芯线截面的选择 1）按长时最大工作电流选择电缆主截面 （1）流过电缆的实际工作电流计算 ① 支线。所谓支线是指1条电缆控制1台电动机。流过电缆的长时最大工作电流即为电动机的额定电流。 N N N N N ca U P I I η?cos 3103?= = （4-19） 式中 ca I —长时最大工作电流，A ； N I —电动机的额定电流，A ； N U —电动机的额定电压，V ； N P —电动机的额定功率，kW ； N ?cos —电动机功率因数； N η—电动机的额定效率。 ② 干线。干线是指控制2台及以上电动机的总电缆。 向2台电动机供电时，长时最大工作电流ca I ，取2台电动机额定电流之和，即 21N N ca I I I += （4-20） 向三台及以上电动机供电的电缆，长时最大工作电流ca I ，用下式计算 wm N N de ca U P K I ?cos 3103?∑= （4-21） 式中 ca I —干线电缆长时最大工作电流，A ； N P ∑—由干线所带电动机额定功率之和，kW ； N U —额定电压，V ；
变压器差动保护
变压器差动保护 一：这里讲的是差动保护的一种，即变压器比例制动式完全纵差保护（以下简称差动）； 二：差动保护的定义 由于在各种参考书中没有找到差动保护的具体定义，这里只根据自己所掌握的知识给差动保护下一个定义：当区内发生某些短路性故障的时候，在变压器各侧电流互感器CT的二次回路中将产生大小相同，相位不同的短路电流，当这些短路电流的向量和即差流达到一定值时，跳开变压器各侧断路器的保护，就是变压器差动保护 三：下面我以两圈变变压器为例，针对以上所述变压器差动保护的定义，对差动保护进行阐述： 1、图一所示：为一两圈变变压器，具体参数如下：主变高压侧电压U高 =220KV,主变低压侧电压U低=110KV,变压器容量Sn=240000KV A, I1’：流过变压器高压侧的一次电流； I”：流过变压器低压侧的一次电流； I2’：流过变压器高压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流； I2”：流过变压器低压侧所装设电流互感器即CT1的二次电流； nh：高压侧电流互感器CT1变比； nl：低压侧电流互感器CT2变比； nB：变压器的变比； 各参数之间的关系：I1’/ I2’= nh I”/ I2”= nl I2’= I2”I1’/ I”= nh/ nl=1/ nB 2、区内：CT1到CT2的范围之内； 3、反映故障类型：高压侧内部相间短路故障，高压侧（中性点直接接地） 单相接地故障以及匝间、层间短路故障；
四：差动的特性 1、比率制动：如图二所示，为差动保护比率特性的曲线图： 下面我们就以上图讲一下差动保护的比率特性： o：图二的坐标原点； f：差动保护的最小制动电流； d：差动保护的最小动作电流； p：比率制动斜线上的任一点； e：p点的纵坐标； b：p点的横坐标； 动作区：在of范围内，由于电流小于最小制动电流，因此在此范围内，只要电流大于最小动作电流Iopo，差动保护动作；当电流大于f点时， 由于电流大于最小制动电流，此时保护开始进行比率制动运算，曲 线抬高，此时只有当电流在比率制动曲线以上时保护动作；因此， 图中阴影部分，即差动保护的动作区； 制动区：当电流在落在曲线以下而大于最小动作电流的时候，由于受比率制动系数的制约，保护部动作，这个区域就是差动保护的制动区； 比率制动系数K：实际上比率制动系数，就是图二中斜线的斜率，因此我们只要计算出此斜线的斜率，就等于算出了比率制动系数。以p点为 例：计算出斜线pc的斜率K=pa/ac=(pb-ab)/(ob-of)；举例说明一下： 差动保护有关定值整定如下：最小动作电流Iopo=2,最小制动电流 Iopo=5,比率制动系数k=0.5；按照做差动保护比率制动系数的方法， 施加高压侧电流I1=6A,180度，低压侧电流I2=6A,0度，固定I1升 I2,当I2升到9.4A的时候保护动作，计算一下此时的比率制动系数。 由于两圈变差动的制动电流为（I1+I2）/2,因此，Izd=(9.4+6)/2=7.7, 所以K=(9.4-6-2)/(7.7-5)=1.4/2.7=0.52; 2、谐波制动：当差动电流中的谐波含量达到一定值的时候，我们的装置就 判此电流为非故障电流，进行谐波闭锁。500kv一下等级的变压器之
变压器差动保护历史及思考
电力变压器差动保护技术的发展 及对提高可靠性的思考 董济生 一、引言 电力变压器是电网最主要的设备之一，对于电网的安全稳定运行具有极其重要的作用。由于其单体价值高，在电网中的数量多，一旦发生故障将对电网的运行造成严重后果。通常情况下，变压器保护正确动作率，远低于线路保护的正确动作率。所以历来人们对变压器保护装置的研究、配置、运行都非常重视。随着电网的飞速发展，超高压、大容量变压器的出现，对变压器的保护装置也提出了新的更高的要求。因此迫切需要对变压器保护进一步发展与完善。 本文试图通过对电力变压器差动保护技术的发展的回顾，谈提高其动作可靠性的思考。 二、变压器故障的类型及应配置的保护 变压器的运行故障主要有两类： （1）油箱内部故障 包括各相绕组之间的相间短路、单相绕组部分线匝之间的匝间短路、单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障、铁心烧损等； （2）油箱外部故障 包括引出线的相间短路、绝缘套管闪络或破碎引起的单相接地（通过外壳）短路等。 变压器故障会导致不正常工作状态，主要表现在：外部短路或过负荷产生过电流、油箱漏油造成油面降低、长时间油温过高、中性点过电压等。 根据变压器的故障状态，应装设下述保护： （1）瓦斯保护 防止变压器油箱内各种短路故障、油面降低以及长时间油温过高在壳内产生的气体，其中重瓦斯跳闸、轻瓦斯发信号；（2）纵联差动保护和电流速断保护 防止变压器绕组和引出线相间短路、大电流接地系统侧绕组和引出线的单相接地短路； （3）相间短路的后备保护，包括过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序过电流保护 防止变压器外部相间短路并作为瓦斯保护和差动保护的后备； （4）零序电流保护 防止大电流接地系统中变压器外部接地短路；、 （5）过负荷保护 防止变压器对称过负荷； （7）反应变压器油温过高的报警信号。 以上1和7是非电类参数的，其它是电类参数。其中，差动保护原理简单、易于实现，有很高的动作选择性和灵敏度，以其优越的保护性能不仅成为大容量、高电压变压器的主保护，而且在发电机、超短线路也被采用。但是由于变压器自身的特点，存在着容易误动的情况。 三、变压器差动保护误动的原因 变压器差动保护属于纵差保护，即将电气设备两端的保护装置纵向联接起来，并将两端电气量比较来判断保护是否动作，其基础是基尔霍夫定律。根据该定律，保护范围内流入与流出的电流应该相等（变压器归算到同侧），当保护范围内发生故障时，其流入与流出的电流不等，差动保护就是根据这个差电流作为动作判据。但是在实际应用中，由于变压器励磁涌流等原因的存在，导致了变压器差动保护的误动。 从理论上讲，变压器在正常运行和区外故障时，流经差动保护装置的电流应该为零。然而，由于变压器在结构和运行上的特点，实际运行中有很多因素使该电流不为零，从而产生不平衡电流。即当保护范围内无故障时也存在不平衡电流，这些不平衡电流有可能引起保护误动。以下，对不平衡电流产生的原因及消除方法予以分析。 1、稳态情况下不平衡电流产生的原因及消除方法： 在变压器稳态运行的状态下，影响差动保护误动的原因就是回路中的不平衡电流。其产生的原因大致有： （1）因各侧绕组的接线方式不同造成电流相位不同而产生不平衡电流 我国规定的五种变压器标准联结组中，Y/D-11双绕组变压器常被使用。这种联结方式的变压器两侧电流相差30°，要使差动保护不误动就要设法调整电流互感器二次回路的接线和变比以进行相位校正，使电源侧和负荷侧的电流互感器二次电流相差180°且大小相等，这样就能消除Y/D-11变压器接线对差动保护的影响。 （2）因电流互感器计算变比与实际变比不同而产生不平衡电流
差动保护带负荷测试
差动保护带负荷测试 1引言 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护，其运行情况直接关系到变压器的安危。怎样才知道差动保护的运行情况呢？怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢？唯有用负荷电流检验。但检验时要测哪些量？测得的数据又怎样分析、判断呢？下面就针对这些问题做些讨论。 2变压器差动保护的简要原理 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。 3变压器差动保护带负荷测试的重要性 变压器差动保护原理简单，但实现方式复杂，加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同，更增加了其在具体使用中的复杂性，使人为出错机率增大，正确动作率降低。比如许继公司的微机变压器差动保护计算Y-△接线变压器Y
型侧额定二次电流时不乘以，而南瑞公司的保护要乘以。这些细小的差别，设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆，从而造成保护误动、拒动。为了防范于未然，就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。 4变压器差动保护带负荷测试内容 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏（如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等），就要收集充足、完备的测试数据。 1．差流（或差压）。变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和——差流——工作的，所以，差流（或差压）是差动保护带负荷测试的重要内容。电流平衡补偿的差动继电器（如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器），用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差流，并记录；磁平衡补偿的差动继电器（如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器），用0.5级交流电压表依次测出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差压，并记录。 2．各侧电流的幅值和相位。只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的，因为一些接线或变比的小错误，往往不会产生明显的差流，且差流随负荷电流变化，负荷小，差流跟着变小，所以，除测试差流外，还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧Ａ相、Ｂ相、Ｃ相电流的幅值和相位（相位以一相PT二次电压做参考），并记录。此处不
微机保护整定计算举例(DOC)
微机继电保护整定计算举例
珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)
变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl
变压器正常巡视检查项目有哪些
001）：变压器正常巡视检查项目有哪些？ 答:(1)变压器运行的音响是否正常； (2)油枕及充油套管中的油色、油位是否正常，有无渗漏油现象； (3)各侧套管有无破损，有无放电痕迹及其它异常现象； (4)冷却装置运行是否正常； (5)上层油温表指示是否正确，有无异常情况； (6)防爆管的隔膜是否完好，有无积液情况； (7)呼吸器变色硒胶的变色程度； (8)瓦斯继电器是否满油； (9)本体及各附件有无渗、漏油； (10)各侧套管桩头及连接线有无发热、变色现象； (11)变压器附近周围环境及堆放物是否有可能造成威胁变压器的安全运行。002）：变压器特殊巡视检查项目有哪些？ 答:(1)大风时检查变压器附近有无容易被吹动飞起的杂物，防止吹落到带电部分，并注意引线的摆动情况； (2)大雾天检查套管有无闪络、放电现象； (3)大雪天检查变压器顶盖至套管连线间有无积雪、挂冰情况，油位计，温度计、瓦斯继电器有无积雪复盖情况； (4)雷雨后检查变压器各侧避雷器记数器动作情况，检查套管有无破损、裂缝及放电痕迹。 (5)气温突变时，检查油位变化情况及油温变化情况。 003）：根据变压器油温度,怎样判别变压器是否正常?
答:变压器在额定条件下运行，铁芯和绕组的损耗发热引起各部位温度升高，当发热与散热达平衡时，各部位温度趋于稳定。在巡视检查时，应注意环境温度、上层油温、负载大小及油位高度，并与以往数值对照比较分析，如果在同样条件下，上层油温比平时高出10℃，或负载不变，但油温还不断上升，而冷却装置运行正常，温度表无失灵，则可认为变压器部发生异常和故障。 004）：影响变压器油位及油温的因素有哪些？ 答:影响变压器油位和油温上升的因素主要是：①随负载电流增加而上升；②随环境温度增加，散热条件差，油位、油温上升；③当电源电压升高，铁芯磁通饱和，铁芯过热，也会使油温偏高些；④当冷却装置运行状况不良或异常，也会使油位、油温上升；⑤变压器部故障（如线圈部分短路，铁芯局部松动，过热，短路等故障）会使油温上升。 005）：变压器出现假油位的原因有哪些？ 答:变压器出现假油位的可能原因有：①油标管堵塞；②呼吸器堵塞；③防爆管通气孔堵塞；④用薄膜保护式油枕在加油时未将空气排尽。 006）：变压器油位标上＋40℃，＋20℃，－30℃三条刻度线的含意是什么？ 答:油位标上+40℃表示安装地点变压器在环境最高温度为+40℃时满载运行中油位的最高限额线，油位不得超过此线，+20℃表示年平均温度为+20℃时满载运行时的油位高度；-30℃表示环境为-30℃时空载变压器的最低油位线，不得低于此线，若油位过低，应加油。 007）：变压器油在变压器中的主要作用是什么？ 答:变压器中的油在运行时主要起散热冷却作用；对绕组等起绝缘和绝缘保养
变压器差动保护带负荷测试分析
变压器差动保护带负荷测试分析 发表时间：2017-04-25T15:30:32.227Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：欧东辉 [导读] 摘要：变压器是变电站内重要设备，而变压器差动保护是保证变压器安全运行重要保证。 （广东电网有限责任公司河源供电局 517000） 摘要：变压器是变电站内重要设备，而变压器差动保护是保证变压器安全运行重要保证。为防止差动保护在投运后留下隐患引起的拒动或误动给变压器带灾难性影响，必须对差动保护在变压器在投运前进行带负荷测试，以彻底消除差动保护安全隐患。全文结合本人实际工作经验，介绍主变带负荷测试方法，以及用该方法测试具体数据的分析，其分析内容包括了差动保护二次回路相序、CT变比、CT极性及系统参数的整定，并在其中提出了自己工作上遇到实际问题的解决办法。 关键词：带负荷测试；差流；ＣＴ极性；系统参数 ０引言 差动保护是变压器主保护之一，能快速无时限切除其保护范围内各种故障，其范围包括变压器本身、各侧CT及变压器套管引出线之间。所以构成差动保护的二次回路由主变各侧CT汇集到保护装置，接线较为复杂，容易造成安全隐患。长期运行经验表明：新主变投产前或差动二次回路更改后重新投运时进行带负荷测试是确保主变差动回路良好性的最后一道防线。必须用带负荷测试确认主变差流，主变各侧CT变比、极性，二次回路相序及其系统参数的定值的正确性。 1 带负荷测试的方法 带负荷测试就是我们利用相位表在主变带负荷时，一般习惯以高压侧或低压侧A相电压为基准，用钳形相位表保持同一方向在保护屏端子排依次测出变压器各侧Ａ相、Ｂ相、Ｃ相电流的幅值和相位，同时记录下监控后台机主变各侧间隔潮流的有功功率、无功功率送受情况及一次电流大小，然后根据测量数值作出向量图进行具体细致分析，判断出变压器差动保护的运行性能。 2 带负荷测实例分析 2.1实测数据 根据以上带负荷测试方法，实测出我局新建220kV热水变电站主变投运时高低压两侧具体数据如下表1、表2、表3所示。 其中+P、+Q为输出有功无功；-P、-Q为受进有功无功；ia、ib、ic为低压侧保护电流；IA、IB、IC 为高压侧保护电流。 2.2 差动保护二次回路相序分析 根据2.1数据分析可知，主变各侧Ａ相电流超前Ｂ相120°，B相电流超前C相120°，C相电流超前A相120°，且电流幅值基本相等，相位互差120°，可判断为主变各侧为正序电流且相序正确。若有某两相相位偏差大于10%时，则原因一是变压器负荷功率因数波动较大，造成测量一相电流相位时功率因数大，而测另一相时功率因数小，应反复多测几次进行对比分析。我们这次新站投产，还没出线负荷，测试的是电容器负荷，较为稳定，所以不存在此问题；原因二是电流回路存在寄生回路或有两点接地，造成该相电流相位偏移或是分流，应查明
保护定值详细计算
一、说明：甘河变2＃主变保护为国电南瑞NSR600R，主变从 齐齐哈尔带出方式。 二、基本参数： 主变型号：SF7—12500/110 额定电压：110±2×2.5%/10.5KV 额定电流：65.6099/687.34A 短路阻抗：Ud% = 10.27 变压器电抗：10.27÷12.5=0.8216 系统阻抗归算至拉哈110KV母线（王志华提供）： 大方式：j0.1118 小方式：j0.2366 拉哈至尼尔基110线路：LGJ-120/36， 阻抗36×0.409/132.25＝0.1113 尼尔基至甘河110线路：LGJ-150/112， 阻抗112×0.403/132.25＝0.3413 则系统阻抗归算至甘河110KV母线： 大方式：0.1118+0.1113+0.3413＝0.5644 小方式：0.2366+0.1113+0.3413＝0.6892 CT变比： 差动、过流高压侧低压侧间隙、零序 1＃主变2×75/5 750/5 150/5 三、阻抗图 四、保护计算： （一）主保护（NSR691R）75/5
1.高压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×65.6099/0.85×15=6.1750A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×502/（0.6892+0.8216）=287.7495A Klm=287.7495/6.2×15=3.0941>1.25 满足要求！ 整定：6.2A 2.桥侧过流定值 整定：100A 3.中压侧过流定值 整定：100A 4.低压侧过流定值 按躲变压器额定电流整定 I dz.j =1.2×687.34/0.85×150=6.4690A 校验：变压器10KV 侧母线故障灵敏度 I (2)d.min =0.866×5500/（0.6892+0.8216）=3152.6344A Klm=3152.6344/6.5×150=3.2335>1.5 满足要求！ 整定：6.5A 5.CT 断线定值. 整定范围0.1～0.3Ie (P167) 312500 8.66003112311065.60995 CTh K SN Ie A UL N IL N I N ??= = =??÷??÷ 取0.1Ie ＝8.6600×0.1＝0.866A 整定：0.8A 6.差动速断定值 躲变压器励磁涌流整定
变压器差动保护带负荷测试的内容及数据分析
变压器差动保护带负荷测试的内容及数据 分析 (北方联合电力金桥热电厂，内蒙古呼和浩特 010070) 摘要：文章介绍了变压器差动保护工作原理，结合现场实践工作经验，分析了变压器差动保护带负荷测试的内容及方法。 关键词：变压器差动保护；带负荷测试；测试数据分 中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(XX)15—0078—02 差动保护具有保护范围明确，保护原理简单，保护动作快速可靠，属于纯电气量保护，整定定值原理合理，不受自启动电流、负荷电流、非金属故障电流的影响定值精确等特点。差动保护作为变压器的主保护，其能否正确动作关系着变压器的安危，而变压器差动保护定值的整定与接线 1 740)this.width=740" border=undefined> 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压
器的电流和流出电流相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的 变压器差动保护原理简单，但实现方式复杂，加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同，更增加了其在具体使用中的复杂性，使人为出错机率增大，正确动作率降低。为了防范于未然，就必须在变压器差动保护投运时进行带 2 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏，就要收集充 2.1 变压器差动保护是各侧CT二次电流的差流，所以，差流是差动保护带负荷测试的重要内容。电流平衡补偿的差动继电器，用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差流，并记录；磁平衡补偿的差动继电器，用0.5级交流电压表依次测出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差压， 2.2 只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的，因为一些接线或变比的小错误，往往不会产生明显的差流，且差流随负荷电流变化，负荷小，差流跟着变小，所以，除测试