淺談發變組差動保護校驗方法

王娟

（中煤能源大屯發電廠，江蘇 徐州 221611）

淺談發變組差動保護校驗方法

王娟

（中煤能源大屯發電廠，江蘇 徐州 221611）

矸石熱電廠發變組保護采用南自DGT-801微機保護，當發電機，變壓器發生故障時，需要保護快速，可靠的將故障點切除，確保主設備不受損害，由此保護的定期校驗尤為重要，本文對發變組比率差動保護的校驗方法進行分析。

發變組；差動保護；校驗方法

差動保護是發電機變壓器的主保護，隨著電力系統的發展，現在電力系統中大部分采用微機微機保護，從傳統的繼電器保護到晶體管保護再到現在的微機保護，保護原理沒有多大改變，但差動保護的電流互感器的接線及保護校驗方法卻有了改變。下面簡單介紹矸石電廠發變組保護DGT801的差動保護試驗方法。

1 差動保護原理

差動保護是利用基爾霍夫電流定理工作的，差動保護是防止變壓器內部故障的主保護。當變壓器正常工作或區外故障時，將其看作理想變壓器，其接線方式，按回路電流法原理，把變壓器兩側電流互感器二次線圈接成環流，變壓器正常運行或外部故障，如果忽略不平衡電流，在兩個互感器的二次回路臂上沒有差電流流入繼電器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。當變壓器內部故障時，兩側（或三側）向故障點提供短路電流流入繼電器的電流等于短路點的總電流，即iJ=ibp=iI2+iII2。流入繼電器的電流大于動作電流，保護動作斷路器跳閘。差動保護原理簡單、使用電氣量單純、保護范圍明確、動作不需延時，一直用于發電機，變壓器做主保護。

2 發變組保護校驗方法：

2.1 發變組差動保護定值見下表：

定值名稱制動系數諧波制動比起動電流拐點電流速斷倍數解除TA斷線差流倍數額定電流符號Kz η Iq Ig Is Ict IN整定值0.43 15% 2.98A 3.66A 7（倍）1（倍）4.58A

2.2 發變組差動保護試驗

2.2.1 如是新投產或是電流二次回路有過改動，必須對差動保護TA的二次回路的接線進行檢查，發電機中性點TA與變壓器高壓側TA的二次接線是180°接線方式，二次接線接入差動回路的極性必須正確。

2.2.2 啟動電流試驗

在主變高壓側，發電機中性點測及電抗器側分別通入A，B，C啟動電流，直至保護動作，記錄所加電流值與定值相符。

2.2.3 差動比率制動特性測試

發電機差動為比率制動斜率的縱差保護，動作方程為：

上兩式中：Iq為差動電流起始值；Izd 為制動電流；Ig 為拐點電流；Kz 為比率制動系數。

上兩式中：Idz 為動作電流；Izd為制動電流；Ir 為發電機端電流；In 為發電機中性點

以我廠4#發變組保護校驗為例，定值見3.1

發變組比率制動差動保護的動作特性如圖1：

分別在電抗器側與發電機中性點側加入三相電流，兩側相位相同，固定任一側的電流值，改變另一側的電流值，直到差動保護動作。

2.2.3.1 制動電流Izd＜Ig時，此時由于差動保護沒有進入制動區，故發電機差動動作電流即為最小動作電流，即Iq =2.98A.

3.2.3.2 制動電流Izd≥Ig時，此時由于發變組差動保護進入制動區，故差動動作電流隨制動電流的增大而增大，提高了差動保護動作的可靠性，有效的防止區外故障時差動保護誤動作。

2.2.3.3 比率制動特性校驗

以我廠發電機中性點側與電抗器側為例，用繼電保護測試儀分別在兩側加入A相電流模擬發變組運行中故障，此時設制動電流有6A，定值表中Kz=0.43A，

Ig=3.66A，Iq=2.98A.則根據（2）式可知Idz=Kz（Izd- Ig）+ Iq。即Idz=3.986A。我們知道，要使發變組比率差動保護動作時滿足Izd=6A，Idz=3.986A，我們必須在發電機中性點側與電抗器側加入故障電流，此時兩側加入的故障電流可根據⑶、⑷式算出：3.968=|Ir-In|

在發電機一側三相加入7.993不變，另一側加入大于4.007的電流，設定電流步長減小電流至差動保護動作，出口動作燈亮，讀取保護裝置顯示的差流及制動電流，根據公式⑵驗算出比率制動系數與定值相同。同此方法多做幾點，裝置都能正確動作，既能證明比率制動特性完好。以同樣的方法測試主變高壓側與發電機中性點側。值得注意的是由于主變的接線方式，做這兩側比率制動特性曲線時要注意加入補償電流及兩側電流的相位。

3 結束語

比率制動差動保護是發電機、變壓器最主要的的保護之一，故對比率制動保護的校驗很重要。在平時的校驗方法中是固定一側電流，改變另一側的電流直至保護動作，記錄動作電流值，最后計算比率制動系數是否滿足要求。這種試驗方法直接，計算相對簡單，但有時由于動作電流很大難以做到動作值。本文介紹的方法是根據比率制動的定值以反邏輯的形式計算出試驗電流，計算相對復雜，但能控制試驗裝置輸入的電流，且更直觀地證明比率差動保護的制動特性滿足要求，與運行情況更接近。

當然，比率差動保護的試驗方法還有很多，但萬變不離其宗，最主要的還是要掌握差動動作的原理，我們就能熟練地做好比率差動保護的試驗。

［1］南京國電南自凌伊電力自動化有限公司 發電機變壓器組保護培訓教材

［2］電氣主設備繼電保護原理與應用（第二版） 王維檢 北京：中國電力出版設

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