微机型变压器差动保护实验方法

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1、微机型变压器差动保护相关实验的方法探讨[摘要]本文详细分析了微机型变压器差动保护的原理、动作方程、制动特征及相关参数的计算；并结合现场检修效验实例，详细介绍了微机型变压器差动保护的效验方法，深入探讨了差动保护制动曲线的制作及相关参数的验证方法。[关键词]微机型差动保护；动作原理；制动曲线；效验方法1差动保护概述1.1差动保护是反映变压器绕组和套管引出线上的相间故障，大电流接地系统侧的绕组和引出线的单相接地短路及绕组间短路的变压器保护。大型变压器差动保护，为具有比率制动特征的分相差动保护。在每套保护中，有的提供A、C两相差动保护，有的提供A、B、

2、C三相差动元件。采用那种方式，要由变压器的TA个数来决定。一般在2000KW及以上的变压器保护要装设差动保护。1.2差动保护的特点：定值较小，动作可靠，是变压器相间短路的主保护。对各种相间短路反应灵敏。差动保护对电机的匝间短路没有保护作用，因为电机一相匝间短路时，没有差流产生；而对于变压器，当一相匝间短路，在该相的差动元件中会有差流产生，所以，纵差保护还具有保护变压器匝间短路故障的功能。1.3变压器纵联差动保护的接线原理为了构成变压器的纵差动保护，在变压器各侧分别装设电流互感器，每侧电流互感器一次回路的正极性均置于靠近母线一侧，二次回路的同极性

3、端子用辅助导线相连接，差动元件的电流回路连接在电流互感器二次回路的两个臂上。图1变压器纵联差动保护的接线原理1.4差动元件比率制动的工作原理变压器纵联差动保护的不平衡电流随外部短路时一次侧的穿越性短路电流的增大而增大，因此利用穿越电流来产生制动作用，使穿越电流大时产生的制动作用也大，继电器的动作电流也随之增大，穿越电流小时，产生的制动电流小，继电器的动作电流随之减小，穿越电流所起的制动作用称之为比率制动。图2差动元件的逻辑框图在上面的逻辑框图中，变压器两侧电流互感器的电流经过加法器和整流回路后形成比率制动电流Izd在正常运行和外部故障时其大小正

4、比于一次侧流过的电流，可以实现制动作用。由于这种制动作用与穿越电流的大小成正比，因而差动元件的起动电流随制动电流的增大而自动增加，两者之比称为差动元件的制动系数。1.5变压器分相差动保护消除不平衡电流的方法。1.5.1我们知道，当变压器正常运行及外部故障时，Y、d接线的变压器两侧电流的大小和相位均不相同，其差动二次电流的大小和相位亦不相同，为确保变压器正常运行及区外故障时纵差保护不误动，需要解决以下问题：（1）使流入同一差动保护元件各侧的电流相位相反；（2）使流入同一差动元件各侧电流产生的作用或安匝数相同；（3）当变压器大接地系统网络中发生接地

5、故障时没有零序电流流入各项差动元件。1.5.2这些问题，微机保护装置中的解决方法是（1）为使是流入同一差动元件各侧电流相位相同后相反。在微机型保护装置，即可以采用改变差动TA二次接线方式移相，也可以由软件计算进行移。微机型保护中的软件计算移相法，是由计算机软件将某项差动元件某侧的电流移一个角度，从而达到差动元件两侧电流的相位相反或相同的目的。目前，在国内生产的变压器微机保护装置中，通过软件对电流进行移相的方法有两种，一种是将变压器高压侧电流差动TA二次电流进行移相，一种是将变压器低压侧电流差动TA二次电流移相。（2）使差动元件两侧大小不同的电流

6、产生等效作用或使其安匝数相同。在微机型变压器差动保护中，采用引入计算平衡系数的方法，使差动保护元件两侧不同的电流产生的作用相同。（3）消除高压侧网络中接地故障时产生的差流（即零序电流）变压器中心点接地运行时，当大电流系统测（在差动保护区外）发生接地故障时，将有零序电流流过变压器。此时，为使差动保护不误动，应使零序电流不流入差动元件或对差动元件不产生作用。当利用改变差动TA二次接线方式移相或在差动元件高压侧移相的差动保护，不需要再采取其他消除零序电流的方法。这时因为将差动TA二次接成△形或分别依次将TA二次两相电流之差通入各项差动元件，就已经虑滤

7、去了零序电流。1.5.3纵差保护平衡系数的计算纵差保护两侧之间的平衡系数也可叫折算系数，其物理意义是：将有两侧流入各项差动元件的两个不同电流（其值分别等于额定工况下有变压器两侧进入差动元件的电流）中的一个，乘以一个系数后变成另外一个作用相等的电流。通常将这个系数称之为折算系数，而将乘以系数的一侧叫折算侧，另一侧称之为基准侧。它是纵差保护的重要的物理量之一，只有对其进行正确的整定，才能使差动保护动作可靠。下面，分别对平衡系数的整定进行说明。例：设变压器的容量为Sn，接线为Y，d11，两侧额定电压为U1、U2，；两侧TA变比为n1及n2；高压侧软件

8、移相，且以高压侧为基种侧，计算两侧之间的平衡系数。由于软件在高压侧移相，则变压器高压侧流入每个差动元件的电流分别相当于两电流之差，则，变压器低压侧流入