微機型變壓器比率差動保護校驗方法分析及應用

白小平，呂慶慶

（大唐景泰發電廠，甘肅白銀730408）

1 引言

變壓器是電力系統重要的主設備，差動保護是電力變壓器的主要保護之一，差動保護的比率特性是變壓器差動保護的主要特性，也是在投運前必不可少的調試項目之一。本文以目前廣泛應用的WDZ－441EX變壓器差動保護為例，從變壓器比率差動保護的原理出發，對Y，d11接線的變壓器比率差動保護的現場調試方法作較為全面的探討，提出一種測試變壓器比率制動特性曲線的思路。

2 變壓器比率差動保護原理及其校驗難點

變壓器差動保護是利用變壓器各側電流的相量和在正常運行時區外故障為0，差動繼電器不動作，而在區內故障時，有差動電流流過差動繼電器，使差動繼電器動作的原理來實現的。實現變壓器差動保護要解決的技術問題有：在正常工況下，使差動保護各側電流的相位相同或相反，使得由變壓器各側TA二次流入差動保護的電流產生的效果相同，即是等效的；空投變壓器時不會誤動，即差動保護能可靠躲過勵磁涌流；大電流側系統內發生接地故障時保護不會誤動；能可靠躲過穩態及暫態不平衡電流。

3 變壓器比率差動保護特性曲線測試方法—平衡電流法

變壓器正常運行時，若不計傳輸損耗，則流入功率應等于流出功率。但由于兩側的電壓不同，其兩側的電流也不同。超高壓、大容量變壓器的接線均采用YN，d方式，因此流入變壓器電流與流出變壓器電流的相位不可能相同。當接線組別為YN，d11時，變壓器兩側的相位差30°。流入變壓器的電流大小和相位不同，則差流就不可能等于零或很小。同時，在穩態下，由于變壓器有勵磁涌流電流、變壓器帶負荷調壓、兩側差動TA的變比誤差；在暫態下，兩側差動TA型號、變比及二次負載不同，空投變壓器的勵磁涌流、變壓器過激磁的影響，使差動保護的差流不平衡。

WDZ－441EX變壓器差動保護裝置，變壓器各側電流互感器二次電流調整以Δ為基準，采用Y→Δ的變換方法，調整差流平衡。

對于d11側：

式中負號表示電流相位與Y側A相電流相位相反，K為由變壓器Y側和Δ平衡系數確定的電流平衡系數在變壓器額定容量、各側額定電壓、電流互感器變比確定的的情況下為常數。同理，依據此算法，可以推算出在其它相加電流時，在Δ側所加的電流。

4 平衡電流法測試步驟

現在一般的繼電保護測試儀可以同時提供3路電流和6路電流，為了能測試出變壓器的差動保護特性，可以加3路電流，也可以加6路電流來測試，但為了能測試出變壓器差動保護的分相差動特性，采用3路電流法進行測試。下面提出平衡電流法測試比率制動特性曲線的步驟（以A相為例）如下：

（1）根據變壓器參數計算各側平衡系數k1、ki，根據計算出K；

（2）在Y側A相加入電流I˙A，由式計算出對應與的平衡電流，加入△側 C 相以平衡I˙A在 C 相中產生的差流

5 平衡電流法應用舉例

以現場實際的變壓器差動保護裝置WDZ－441EX變壓器差動保護為例來進行比率制動特性的曲線測試。

某變壓器基本參數如下：額定容量SN＝2500kVA，接線方式YN，d11，高側額定電壓UN＝10.5kV，低側額定電壓 UN＝0.4kV，高側 CT 變比200／5，低側 CT 變比 5000／5。

差動電流啟動值Icdqd＝1.03，比率差動制動系數Kb1＝0.5，二次諧波制動系數 Kxb＝0.2。

校驗前以高壓側（Y側）向低壓側（△側）進行折算。

（1）根據變壓器參數可計算 I高＝2500＊5／＊10.5＊200＝3.43＊5000＝3.608，接線系數

6 結束語

變壓器是發電廠和變電站的主要設備，為了使設備更可靠、更安全，則對變壓器差動保護的校驗是必不可少的。通過對本文的論述，對變壓器差動保護的校驗原則及數據分析已做了一定的闡述，對Y，d11接線的變壓器比率差動保護的現場調試方法作較為全面的探討，提出一種測試變壓器比率制動特性曲線的思路。

［1] 李玉海.電力系統主設備繼電保護試驗.北京：中國電力出版社，2005.

［2] 中國華電集團公司電氣及熱控技術研究中心編.電力系統主設備繼電保護的理論實踐及運行案列.北京：中國水利水電出版社，2009.