利用环流做两台并联变压器纵差动保护的系统调试

王维维

（安徽省茨淮新河工程管理局 蚌埠 233010）

1 问题及现状

茨淮新河工程管理局下属上桥抽水站为安徽省大型抽水泵站，承担着茨淮新河流域的防汛及农田灌溉任务。拥有6kV1600kW 同步电机六台，由两台容量同为8000kVA 的变压器供电，可分投亦可并联运行。由于设备老化，上桥抽水站对变压器进出线高压柜进行更新改造，势必牵涉到主变继电保护系统接线调试问题，站日常用电是由一专用线路输送，主变压器只是在泵站开机运行时才投入使用。即使投入主变压器供电，在主电机不运行的情况下，站用负荷相对于主变容量来说还是太小，无法满足继电系统调试对电流的幅值及相位角要求。常规做法是在泵站开机主变投入运行前，把主变的纵差动保护退出，只作用信号不作用跳闸。开机运行后视具体情况，通过短接CT 二次端头，改变出线来进行系统调整的。此法必须带电作业，稍有不慎引起CT二次开路，产生的高压将危及人身及设备安全；必须在泵站主电机投入运行时才能进行。上桥抽水站作为安徽省大型泵站之一，开机运行需省防指的命令才能进行。那么如何在汛前检修中进行变压器纵差动保护的系统调试，使泵站电气设备在主汛期到来前处于一个完好的备用状态，是亟待解决的一个现实问题。

2 解决问题的思路及可行性探讨

纵差动保护的系统调试，是通过在两侧CT 一次侧施加一定幅值的电流，观察CT 二次侧电流的幅值相位及差流的大小来实现的。变压器高低压两端是磁的关系，没有电的直接联系，也就无法运用这一方法。根据《电力变压器选用导则》（GB/T17468-1998），变压器并联运行条件之一是电压和变压比相同，允许偏差也相同（尽量满足电压比在允许偏差范围内），调压范围与每级电压相同。其变比的差值不应大于1%，空载环流不超过额定电流的10%。那么是否可以通过人为地调整分接开关的位置，改变变压器的变比，利用产生的环流来进行纵差动保护的系统调试。改变分接开关的位置，引起的环流大小需进一步计算分析。上桥抽水站两台主变为同型号同规格同一厂家生产，主变额定容量：S1=S2=8000kVA；变比K1=K2=3.2；额定电压比：35+2×2.5%/6.3kV，接线形式：Y dl1，1#主变阻抗电压为：UK1=7.46%；2#主变阻抗电压为：UK2=7.44%；（计算条件不考虑改变抽头对短路电抗的影响；忽略变压器二次侧绕组及6kV 线路的电阻分量）。

（1）1#主变归算到二次侧短路阻抗为：

（2）2#主变归算到二次侧短路阻抗为：

1#、2#主变并联运行时二次侧环流计算电路图如图1。

假设1#主变二次侧电压高于2#主变二次侧电压，分接开关抽头相差一个档位。因此处进行的是估算，可取近似值。即：

则二次侧环流线电流为：

图1 1#、2#主变并联运行 时二次侧环流计算电路图

如挡位分别相差二、三、四个时，二次侧环流相应 为82.6A、124A、165A。（因挡位的不同，二次侧的电压筹值是有变化的，但引起的环流差值变化不大，不影响定行分析）环流△I 的大小在41.3～165（A）之间，远小于变压器6kV 侧733A 的额定电流，不会对变压器造成任何损坏。而此环流下CT 二次侧感应的电流，完全可以达到反映幅值和相位角的要求。纵差动保护系统采用BCH系列差动继电器做执行元件的，可以采用向量投影法（六角图）检查二次接线的正确性。上桥抽水站现采用许继集团WBH-100 微机型变压器成套保护装置，利用其较强的人机接口功能，通过人机界面直接观察记录变压器各侧电流量的相对相位角和幅值，计算差流。现场绘制变压器各侧电流量的向量图，分析验证TA 二次接线的正确性。可以在断电的情况下对TA 二次接线进行调整，完成变压器纵差动保护的系统调试。

3 方案实施

TA 二次保护接线完成之后，对两台主变进行常规检查，调整分接开关使两台变压器台步相差三个挡位。调整变压器纵差动保护出口作用于信号而不作用跳闸。投入两台主变使之并联运行。6kV 侧电流显示为116A。通过单元管理机显示的实时参数记录二次线路电流的相序、相位及幅值情况，绘制向量图。主变退出运行，根据分析对TA 二次接线进行调整。变压器差动保护投入，再并联投入主变进行校验。准确无误后主变退出运行，根据系统电压情况调整两变压器为同一台步，避免在实际运行中出现环流。

4 结语

环流的存在使并联运行中变比小的变压器绕组中电流加大，容量不能充分利用，在实际工作中应尽量避免环流的形成。但完全可以在不损坏设备的情况下，利用环流对两台并联运行的变压器同时进行纵差动保护的系统调试，提高工作效率。此方法是完全可行的，也是安全高效的