微机型变压器比率差动保护校验方法分析及应用

白小平，吕庆庆

（大唐景泰发电厂，甘肃白银730408）

1 引言

变压器是电力系统重要的主设备，差动保护是电力变压器的主要保护之一，差动保护的比率特性是变压器差动保护的主要特性，也是在投运前必不可少的调试项目之一。本文以目前广泛应用的WDZ－441EX变压器差动保护为例，从变压器比率差动保护的原理出发，对Y，d11接线的变压器比率差动保护的现场调试方法作较为全面的探讨，提出一种测试变压器比率制动特性曲线的思路。

2 变压器比率差动保护原理及其校验难点

变压器差动保护是利用变压器各侧电流的相量和在正常运行时区外故障为0，差动继电器不动作，而在区内故障时，有差动电流流过差动继电器，使差动继电器动作的原理来实现的。实现变压器差动保护要解决的技术问题有：在正常工况下，使差动保护各侧电流的相位相同或相反，使得由变压器各侧TA二次流入差动保护的电流产生的效果相同，即是等效的；空投变压器时不会误动，即差动保护能可靠躲过励磁涌流；大电流侧系统内发生接地故障时保护不会误动；能可靠躲过稳态及暂态不平衡电流。

3 变压器比率差动保护特性曲线测试方法—平衡电流法

变压器正常运行时，若不计传输损耗，则流入功率应等于流出功率。但由于两侧的电压不同，其两侧的电流也不同。超高压、大容量变压器的接线均采用YN，d方式，因此流入变压器电流与流出变压器电流的相位不可能相同。当接线组别为YN，d11时，变压器两侧的相位差30°。流入变压器的电流大小和相位不同，则差流就不可能等于零或很小。同时，在稳态下，由于变压器有励磁涌流电流、变压器带负荷调压、两侧差动TA的变比误差；在暂态下，两侧差动TA型号、变比及二次负载不同，空投变压器的励磁涌流、变压器过激磁的影响，使差动保护的差流不平衡。

WDZ－441EX变压器差动保护装置，变压器各侧电流互感器二次电流调整以Δ为基准，采用Y→Δ的变换方法，调整差流平衡。

对于d11侧：

式中负号表示电流相位与Y侧A相电流相位相反，K为由变压器Y侧和Δ平衡系数确定的电流平衡系数在变压器额定容量、各侧额定电压、电流互感器变比确定的的情况下为常数。同理，依据此算法，可以推算出在其它相加电流时，在Δ侧所加的电流。

4 平衡电流法测试步骤

现在一般的继电保护测试仪可以同时提供3路电流和6路电流，为了能测试出变压器的差动保护特性，可以加3路电流，也可以加6路电流来测试，但为了能测试出变压器差动保护的分相差动特性，采用3路电流法进行测试。下面提出平衡电流法测试比率制动特性曲线的步骤（以A相为例）如下：

（1）根据变压器参数计算各侧平衡系数k1、ki，根据计算出K；

（2）在Y侧A相加入电流I˙A，由式计算出对应与的平衡电流，加入△侧 C 相以平衡I˙A在 C 相中产生的差流

5 平衡电流法应用举例

以现场实际的变压器差动保护装置WDZ－441EX变压器差动保护为例来进行比率制动特性的曲线测试。

某变压器基本参数如下：额定容量SN＝2500kVA，接线方式YN，d11，高侧额定电压UN＝10.5kV，低侧额定电压 UN＝0.4kV，高侧 CT 变比200／5，低侧 CT 变比 5000／5。

差动电流启动值Icdqd＝1.03，比率差动制动系数Kb1＝0.5，二次谐波制动系数 Kxb＝0.2。

校验前以高压侧（Y侧）向低压侧（△侧）进行折算。

（1）根据变压器参数可计算 I高＝2500＊5／＊10.5＊200＝3.43＊5000＝3.608，接线系数

6 结束语

变压器是发电厂和变电站的主要设备，为了使设备更可靠、更安全，则对变压器差动保护的校验是必不可少的。通过对本文的论述，对变压器差动保护的校验原则及数据分析已做了一定的阐述，对Y，d11接线的变压器比率差动保护的现场调试方法作较为全面的探讨，提出一种测试变压器比率制动特性曲线的思路。

［1] 李玉海.电力系统主设备继电保护试验.北京：中国电力出版社，2005.

［2] 中国华电集团公司电气及热控技术研究中心编.电力系统主设备继电保护的理论实践及运行案列.北京：中国水利水电出版社，2009.