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發布日期：2008-5-415:52:15

(閱1317次)關鍵詞:

電機

變壓器

差動保護摘要：變壓器、發電機等大型主設備價值昂貴，當他們發生故障時，變壓器、發電機的主保護縱向電流差動保護應準確及時地將他們從電力系統中切除，確保設備不受損壞。模擬發電機、變壓器實際故障時的電流情況來進行差動試驗，驗證保護動作的正確性至關重要。關鍵詞：數字式差動保護試驗方法我們知道，變壓器、發電機的電氣主保護為縱向電流差動保護，該保護原理成熟，動作成功率高，從常規的繼電器保護到晶體管保護再到現在的微機保護，保護原理都沒有多大改變，只是實現此保護的硬件平臺隨著電子技術的發展在不斷升級，使我們的日常操作維護更方便、更容易。傳統繼電器差動保護是通過差動CT的接線方式與變比大小不同來進行角度校正及電流補償的，而微機保護一般接入保護裝置的CT全為星型接法，然后通過軟件移相進行角差校正，通過平衡系數來進行電流大小補償，從而實現在正常運行時差流為零，而變壓器內部故障時，差流很大，保護動作。由于變壓器正常運行和故障時至少有6個電流（高、低壓側），而我們所用的微機保護測試儀一般只能產生3個電流，因此要模擬主變實際故障時的電流情況來進行差動試驗，就要求我們對微機差動保護原理理解清楚，然后正確接線，方可做出試驗結果，從而驗證保護動作的正確性。下面我們以國電南京自動化設備總廠電網公司的ND300系列的發變組差動保護為例來具體說明試驗方法，其他廠家的應該大同小異。這里我們選擇ND300系列數字式變壓器保護裝置中的NDT302型號作為試驗對象。該型號的差動保護定值（已設定）見表1:表1NDT302變壓器保護裝置保護定值單下面我們先來分析一下微機差動保護的算法原理。這里以Y/△-11主變接線為例，傳統繼電器差動保護是通過把主變高壓側的二次CT接成△，把低壓側的二次CT接成Y型，來平衡主變高壓側與低壓側的30度相位差的，然后再通過二次CT變比的不同來平衡電流大小的，接線時要求接入差動繼電器的電流要相差180度，即是逆極性接入。具體接線見圖1：圖1而微機保護要求接入保護裝置的各側CT均為Y型接線，顯而易見移相是通過軟件來完成的，下面來分析一下微機軟件移相原理。ND300系列變壓器差動保護軟件移相均是移Y型側，對于?側電流的接線，TA二次電流相位不調整。電流平衡以移相后的Y型側電流為基準，△側電流乘以平衡系數來平衡電流大小。若?側為△-11接線，軟件移相的向量圖如圖2：圖2由此可以看出如果在高壓側加一相電流，則會產生兩相差流，對于主變接線為Y/△-11接線的，如果只在高壓側A相加電流，則A、C相會有差流，只在高壓側B相加電流，則A、B相會有差流，只在高壓側C相加電流，則B、C相會有差流。那么如果用只能產生三相電流的繼電保護試驗儀來做差動保護試驗，則所加電流的方法如下：（1）高壓側加A相電流，則低壓側要加A、C相電流(用繼電保護試驗儀的A相電流作為主變高壓側A相電流，用繼電保護試驗儀的B、C相電流作為主變低壓側A、C相電流，且繼電保護試驗儀的A、B、C相電流角度分別為：0、180、－180)。我們要做主變A相差動保護試驗，但如果高壓側只加A相電流，C相必然會產生差流，因此在主變低壓側除了A相要加電流來驗證差動方程外，在C相也要加上電流來平衡高壓側A相在C相產生的差流。以下兩點類同。（2）高壓側加B相電流，則低壓側要加A、B相電流(用繼電保護試驗儀的A相電流作為主變高壓側B相電流，用繼電保護試驗儀的B、C相電流作為主變低壓側B、A相電流，且繼電保護試驗儀的A、B、C相電流角度分別為：0、180、－180)。（3）高壓側加C相電流，則低壓側要加C、B相電流(用繼電保護試驗儀的A相電流作為主變高壓側A相電流，用繼電保護試驗儀的B、C相電流作為主變低壓側C、B相電流，且繼電保護試驗儀的A、B、C相電流角度分別為：0、180、－180)。（4）下面分析一下差動保護的曲線及動作方程。此差動保護的動作曲線如圖3：圖3比率差動動作方程為:保護就會動作。如果現在在高壓側A相加5A的電流，我們可以算出在低壓側要使保護在水平線段部分動作所要加的電流大小范圍，試驗的前提是使高低壓兩側電流（同相）相位相差180度。設低壓側所要加的電流為I，如果A相電流滿足以下方程：由此看出，如果高壓側所加電流大于5A，則在低壓側加大于5.27A或者小于1.45A電流就可以滿足條件，則A相就可以在曲線的水平段動作。很明顯由于移相的原因，C相會產生5A的差流，因此為防止C相差動保護作，需要在低壓側C相加5/1.485＝3.37A的電流來平衡。以上只是舉了一個例子，讀者也可以先加低壓側電流，再根據不等式方程求出要差動保護動作高壓側所要加的電流理論值范圍。下面我們來驗證斜率為K的直線部分動作特性（如圖3中的A點），此部分的動作方程為：假設在高壓側加5A電流，要使差動動作，則低壓側所加電流I要滿足的方程為：由以上不等式可以看出如果在主變高壓側加5A的電流，則在低壓側A相1.43A<I<1.44A或者大于6.54A的電流，同時在低壓側C相加5當然如果使用的繼電保護試驗儀可以產生六個電流，或者試驗儀試驗項目中有專門用于做差動保護試驗的，試驗起來會更方便。根據定值中發電機的額定參數可以求出：所以當中性點所加電流1.46<I7.25A時，差動保護在曲線的直線部分動作。以上就是變壓器和發電機數字式差動保護的試驗方法，本文的主要目的就是通過做試驗來加深繼電保護工作者對差動保護原理的理解，反過來，當我們對其原理理解的透徹了，相信還會有更好的試驗方法。參考文獻：[1]楊新民、楊雋琳.《電力系統微機保護培訓教材》.中國電力出版社。[2]熊為群、陶然.《繼電保護自動裝置及二次回路》.水利電力出版社，1978.8[3]國家電力調度通信中心.《發電機變壓器繼電保護應用》.水利電力出版社[4]賀家李，宋從矩.《電力系統繼電保護原理》.中國電力出版社來源：『點擊此鏈接與45萬電力人才更深刻的技術交流』

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