浅谈微机变压器差动保护的调试方法

2017-09-26郑柏青余婷龚剑超

水电站机电技术 2017年9期

关键词：相电流星形差动

郑柏青，余婷，龚剑超

（华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江天台317200）

浅谈微机变压器差动保护的调试方法

郑柏青，余婷，龚剑超

（华东桐柏抽水蓄能发电有限责任公司，浙江天台317200）

微机变压器差动保护调试方法众多，本文通过对变压器差动保护矢量转角的分析，介绍了YN/△-11接线型变压器分别将星形侧和三角形侧作为计算侧时差动保护的调试计算方法，并对两种方法进行了比较和分析。

变压器差动保护；调试方法；转角；差动保护计算侧

微机变压器差动保护的基本原理是基尔霍夫原理，即正常运行时变压器各侧电流的矢量和为零。其实现是通过把主变其他侧的电流，按矢量变换的原则，正确地变换到差动计算侧，在差动计算侧进行差流、制动电流的计算，并按一定的特性动作出口。变压器差动保护的差动计算侧不同，保护调试方法也略有不同。

本文仅讨论包含矢量变换的YN/△-11变压器差动保护，其他角度接线的变压器可以根据本文讨论类似代入推论，对于比较简单的12点接线变压器不作讨论。

1 关于本文调试方法的相关设定

⑵本文讨论的变压器差动保护假设CT元件均指向变压器，即在三相调平衡试验过程中，以星形侧A相电流超前三角形侧a相电流150°。实际应用中，在两侧按上述相位加额定三相正序电流，保护显示差流为零，即可验证CT元件均指向变压器。

⑶本文差流为两侧电流矢量和，制动电流为两侧电流绝对值平均值。

⑷本文仅讨论变压器差动保护比率特性，并特指斜率一的动作特性。启动电流、涌流闭锁及差动速断之类不作讨论。

2 变压器差动保护调试方法

2.1.星形侧为差动计算侧

（1）调试计算方法

以星形侧为差动计算侧的变压器，其矢量变换方式为由三角形侧变换至星形侧，具体变换方式为：

从变换式可以看出，变压器星形侧A相电流与三角形侧ac线电流对应。保护装置将三角形侧ac线电流变换至星形侧，与星形侧A相电流进行对应的A相差动特性计算；其他两相以此类推。

根据CT元件均指向变压器和式（1）变换方法可知，星形侧电流A和经转角变换的三角形侧电流ac之间关系为，实际调试时，以星形侧加A相电流，三角形侧以相差180°相位的单相电流加在ac相间，就可以模拟对应的A相差动动作特性。此时，固定一侧电流，调整另一侧电流大小可以完成试验。

注意，在调试过程中，所有量应归算至差动计算侧，因此，三角形侧，即非差动计算侧所加电流应乘以

（2）调试举例

某变压器差动保护启动电流0.5 A，斜率一为0.4，拐点1为1 A。试验时，固定三角形侧电流为A，星形侧电流由1 A继续增加X，则满足保护动作的条件为=0.4，X=0.625 A，如图1。

图1.动保护特性示意图

2.2.三角形侧为差动计算侧

（1）调试计算方法

以三角形侧为差动计算侧的变压器，其矢量变换方式为由星形侧变换至三角形侧，具体变换方式为：

从变换式可以看出，变压器星形侧A相电流与三角形侧a、c两相电流对应。保护装置将星形侧A相电流变换至三角形侧时，在a、c两相上产生对应电流；其他两相以此类推。

根据式（4）、（6）变换方法可知，星形侧加A相电流时，三角形侧a相电流为，同时考虑CT元件均指向变压器，三角形侧a相电流应为，三角形侧c相电流为，同时考虑CT元件均指向变压器，三角形侧c相电流应为。实际调试时，以星形侧加A相电流，三角形侧加a、c两相电流，调平衡后，调整三角形侧a相电流可以完成试验，其中三角形侧c相电流为补偿电流，不必完全补偿，只要差动未动作即可。

注意，在调试过程中，所有量应归算至差动计算侧，因此，星形侧，即非差动计算侧所加电流应乘以

（2）调试举例

某变压器差动保护启动电流0.5 A，斜率一为0.4，拐点1为1 A。试验时，固定星形侧A相电流为A，三角形侧c相电流为1 A，三角形侧a相电流由1 A继续增加X，则满足保护动作的条件为，如图1。

2.3.种方法的比较和注意事项

采用方法1（星形侧作为差动计算侧）进行调试，只需加两相电流，且两侧电流方向简单明确；但在三角形侧加电流时，应加线电流，并注意头尾。

采用方法2（三角形侧作为差动计算侧）进行调试，各相所加电流各自独立；但在三角形侧加电流时，要多加一个补偿电流。

对于方法1和方法2来说，只是变换的差动计算侧不同，导致调试方法的差异，互换方法仍能完成差动保护调试。比如对于以三角形侧为差动计算侧的变压器，在变压器星形侧加AB单相线电流与三角形侧A相电流对应，仍能完成调试；反之亦然。

对于以星形侧为差动计算侧的变压器差动保护，在某些情况下，需考虑区外接地故障时，零序电流流过保护范围，导致保护误动的可能，因此，保护可能带有零序电流滤过。此时采用单相加电流的方式进行调试时滤过的零序电流会在三相上分别产生零序电流的差流，因此无法直接采用单相测试的方法，一般直接采用六相电流先调平衡，再做差流的方法进行试验。