淺析新安裝的大型變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)常規(guī)調(diào)試方法與內(nèi)容

俞建斌

[摘要]：在新安裝的大型變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)后，應(yīng)用短路法進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，能有效利用現(xiàn)場臨時電源，節(jié)約調(diào)試設(shè)備的投入，因?yàn)樽屪儔浩鬟M(jìn)入模擬運(yùn)行狀態(tài)，因此能夠較全面真實(shí)有效地反映差動保護(hù)系統(tǒng)的工作情況，使以變壓器一次投入運(yùn)行的成功率大大提高，它將成為今后大型變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的主要方式。

[關(guān)鍵詞]：阻抗電壓；正式電源；三相電流源法；短路法

1、新安裝的大型變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)常規(guī)調(diào)試方法與內(nèi)容

1.1大型變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)的形式

大型變壓器差動保護(hù)的基本原理，是利用安裝在變壓器高低壓兩側(cè)的電流互感器，監(jiān)測比較輸入輸出的電流的相位和大小，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流不平衡時，啟動差動繼電器給出跳閘信號，保護(hù)變壓器，形成所謂的縱向差動保護(hù)，如（圖1）差動保護(hù)原理圖所示。

變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)有由繼電器為主要控制元件組成的繼電保護(hù)系統(tǒng)，以及由微機(jī)運(yùn)算控制的綜合微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)兩大類。由于勵磁涌流、保護(hù)區(qū)外故障、高低兩側(cè)電流互感器特性不一致和其計算變比與實(shí)際變比不同、高低壓側(cè)相位差異等因素，都會產(chǎn)生差動系統(tǒng)內(nèi)的不平衡電流，從而引起系統(tǒng)誤動作。為克服這些不利因素的影響，就形成了采用特殊的差動繼電器、自耦變流器、或進(jìn)行相位補(bǔ)償?shù)慕泳€，或軟件校正等不同形式的差動保護(hù)系統(tǒng)。

1.2變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)常規(guī)調(diào)試方法

在變壓器安裝結(jié)束投入運(yùn)行前，通常利用電流源，從保護(hù)系統(tǒng)中電流互感器的二次側(cè)，用不同的接入方法施加電流，對差動保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行模擬各種保護(hù)動作調(diào)試。在變壓器投入運(yùn)行后，帶上一些負(fù)荷，對保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果再進(jìn)行復(fù)核性試驗(yàn)。然而由于變壓器主回路自身原因，諸如勵磁涌流、高低壓側(cè)相位差異等因素，造成的不平衡電流大小是多少，影響有多大，在這樣的調(diào)試中無法真實(shí)反映出來。因此不能驗(yàn)證保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計是否合理，而且復(fù)核性試驗(yàn)僅能做到定性分析。

1.3變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)常規(guī)調(diào)試內(nèi)容

通常新安裝的變壓器，從差動保護(hù)系統(tǒng)的電流互感器二次側(cè)輸入電流后，進(jìn)行最小動作電流、最小制動電流、比例制動系數(shù)、二次諧波制動系數(shù)和平衡系數(shù)的測試與調(diào)整，以及進(jìn)行一些模擬故障動作試驗(yàn)，使其達(dá)到設(shè)計要求。

2、讓變壓器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)調(diào)試的探討

從以上討論可以發(fā)現(xiàn)，常規(guī)的變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試方法，不能比較真實(shí)反映變壓器在運(yùn)行條件下保護(hù)系統(tǒng)的工作情況，這關(guān)鍵在于變壓器高低繞組中沒有運(yùn)行的電流。

2.1用正式電源接入進(jìn)行調(diào)試

用正式電源對變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試是最直接和有效的。但是，將新安裝的變壓器直接投入運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)試，必然對電網(wǎng)運(yùn)行構(gòu)成較大的威脅，而且此時往往不能同時獲得正式電源，用電設(shè)備也還不能同時投入運(yùn)行，因此用正式電源接入進(jìn)行調(diào)試的方式，是不可取的。

2.2三相電流源法調(diào)試

用三相大電流發(fā)生器對變壓器供電進(jìn)行調(diào)試，是較準(zhǔn)確的測試方法，它能夠在變壓器高低側(cè)一次回路產(chǎn)生一定相位和幅值的電流，從而通過電流互感器產(chǎn)生二次回路的電流，對差動保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)與調(diào)試。但由于三相大電流發(fā)生器價格昂貴、體積龐大，主要用于變壓器制造廠的工廠試驗(yàn)，因此不適合安裝現(xiàn)場的調(diào)試。

2.3短路法調(diào)試

所謂短路法調(diào)試，就是利用變壓器所具有的短路特性（阻抗電壓），將變壓器的一側(cè)短接，另一側(cè)施加電源的方法進(jìn)行試驗(yàn)。這種方法同樣能在變壓器高低側(cè)一次回路產(chǎn)生一定相位和幅值的電流，而所施加的電源為有一定容量的施工現(xiàn)場臨時電即可，同時這樣的調(diào)試能夠做到定量與定性分析。因此短路法是比較適合安裝現(xiàn)場的調(diào)試。

3、短路法調(diào)試的實(shí)施探討

短路法調(diào)試要實(shí)施，就要確定短接變壓器的哪一側(cè)，從哪里進(jìn)行短接。根據(jù)差動保護(hù)的原理，短接點(diǎn)應(yīng)選擇在電流互感器的外側(cè)，這樣才能使差動保護(hù)系統(tǒng)檢測到變壓器高低側(cè)的運(yùn)行電流。而要在變壓器的哪一側(cè)進(jìn)行短接，我們可以從考慮安裝現(xiàn)場的情況，以及安全性與經(jīng)濟(jì)性來決定。我們知道從變壓器的出廠銘牌中可以查到阻抗電壓（也稱短路電壓），其值為在變壓器二次側(cè)線圈短路條件下，緩慢升高一次側(cè)電壓，使二次側(cè)的短路電流等于其額定電流，這時一次側(cè)所加的電壓與其額定電壓之比的百分?jǐn)?shù)。阻抗電壓百分?jǐn)?shù)其大小也等于變壓器短路時的阻抗值與變壓器額定電壓時的阻抗值之比的百分?jǐn)?shù)。表達(dá)式：

顯然，高壓側(cè)的短路阻抗大大于低壓側(cè)的短路阻抗，而在試驗(yàn)電壓U、阻抗電壓UK相同的條件下，不難看出，在高壓側(cè)施加試驗(yàn)電壓，短接低壓側(cè)，其試驗(yàn)電流比在低壓側(cè)施加試驗(yàn)電壓，短接高壓側(cè)來得小。以SL7-6300/35型變壓器為例，其銘牌上容量為6300KVA、高壓側(cè)電壓35000V、電流103.9A，低壓側(cè)電壓6300V、電流577.4A，阻抗電壓7.5%。當(dāng)采取高壓側(cè)施加380V電壓，短接低壓側(cè)時，其試驗(yàn)電流I為

4、結(jié)語

在建筑安裝工程中，對新安裝的大型變壓器差動保護(hù)系統(tǒng)要進(jìn)行必要的調(diào)試。然而此時正式電源和用電設(shè)備往往還不能正常投入，所以現(xiàn)場的差動保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試一般采用模擬負(fù)荷測試法，不能真實(shí)反映變壓器運(yùn)行狀態(tài)下保護(hù)系統(tǒng)的工作情況。如何在安裝完成階段，讓變壓器處在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試，是值得我們進(jìn)行探討。

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