淺談發(fā)變組差動保護校驗方法

王娟

（中煤能源大屯發(fā)電廠，江蘇 徐州 221611）

淺談發(fā)變組差動保護校驗方法

王娟

（中煤能源大屯發(fā)電廠，江蘇 徐州 221611）

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

發(fā)變組；差動保護；校驗方法

差動保護是發(fā)電機變壓器的主保護，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，現(xiàn)在電力系統(tǒng)中大部分采用微機微機保護，從傳統(tǒng)的繼電器保護到晶體管保護再到現(xiàn)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(fā)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(nèi)部故障的主保護。當變壓器正常工作或區(qū)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(cè)電流互感器二次線圈接成環(huán)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(nèi)部故障時，兩側(cè)（或三側(cè)）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(fā)電機，變壓器做主保護。

2 發(fā)變組保護校驗方法：

2.1 發(fā)變組差動保護定值見下表：

定值名稱制動系數(shù)諧波制動比起動電流拐點電流速斷倍數(shù)解除TA斷線差流倍數(shù)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(fā)變組差動保護試驗

2.2.1 如是新投產(chǎn)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(fā)電機中性點TA與變壓器高壓側(cè)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(cè)，發(fā)電機中性點測及電抗器側(cè)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(fā)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(shù)。

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

以我廠4#發(fā)變組保護校驗為例，定值見3.1

發(fā)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(cè)與發(fā)電機中性點側(cè)加入三相電流，兩側(cè)相位相同，固定任一側(cè)的電流值，改變另一側(cè)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(qū)，故發(fā)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(fā)變組差動保護進入制動區(qū)，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(qū)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(fā)電機中性點側(cè)與電抗器側(cè)為例，用繼電保護測試儀分別在兩側(cè)加入A相電流模擬發(fā)變組運行中故障，此時設(shè)制動電流有6A，定值表中Kz=0.43A，

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

在發(fā)電機一側(cè)三相加入7.993不變，另一側(cè)加入大于4.007的電流，設(shè)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(jù)公式⑵驗算出比率制動系數(shù)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(cè)與發(fā)電機中性點側(cè)。值得注意的是由于主變的接線方式，做這兩側(cè)比率制動特性曲線時要注意加入補償電流及兩側(cè)電流的相位。

3 結(jié)束語

比率制動差動保護是發(fā)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(cè)電流，改變另一側(cè)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(shù)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(jù)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(fā)電機變壓器組保護培訓教材

［2］電氣主設(shè)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(shè)

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1003-5168（2015）11-110-01