1 母线差动保护的带负荷校验
发电厂和变电所的母线是电力系统的重要设备。如果母线故障不能迅速地被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，造成电力系统的瓦解事故。因此，母线差动保护正常时均需投入运行。但在新投断路器时，则应在断路器充电前将母差保护停用，带负荷后，测量保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护带负荷校验，具体的步骤如下：①将母线差动保护停用。②进行充电操作。③使断路器带上负荷后，由继电保护人员进行检验工作。④检验保护回路的电流极性正确后，将母线差动保护加用。
母线差动保护带负荷校验时的注意事项：①母线差动保护停用的方法要正确。应先停用母差保护断路出口联接片，再停用保护直流电源。取直流电源熔断器时，应先取正极，后取负极，也可根据现场需要不停用保护直流电源。②带负荷校验时险除测定三相电路及差回路电流外，必须测中性线的不平衡电流，以确保回路的完整正确。③校验完毕，母线差动保护加用的操作要正确。先加直流电源，在检查整个保护装置正常后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，逐一加用各断路器出口联接片。④根据母线的运行方式、母差保护的类型正确将母线差动保护投入。要特别注意断路器电压回路切换和母差失灵保护出口联接片的切换。采用隔离开关重动继电器自动切换的，要注意检查重动继电器状态，防止重动继电器不励磁或不返回。
2 主变差动保护的带负荷校验
纵联差动保护是将变压器各侧的电流互感器按差接法接线。在变压器正常和外部短路时，其各侧流入和流出的一次电流之和为零，差动继电器不动作；内部故障时，各侧所供短路电流之和，流入差动继电器，差动继电器动作切除故障。
因此，对主变差动保护带负荷校验步骤如下：①主变差动保护在主变充电时应加用，因此即使某电流回路极性不正确，在主变充电时，仍能起到保护作用。但带上负荷后，若极性不正确，就会因有差流而误动作，所以，必须在带负荷前停用；停用后，再使主变带上负荷，检测各侧电流、二次接线及极性是否正确和检测差动继电器关压是否满足要求。②检验电流极性是否正确的方法一般采用测量电流相应（通称测六角图）的方法，高压侧对中压侧（低压侧断开）和高压侧对低压侧（中压侧断开）同相电流的相互差180°为正确。③六角图正确，还不能保证差动保护
继电器内部接线正确，因此，还应测差回路的不平衡电流或电压，证实二次接线及极性正确无误后，方可将差动保护投入运行。
主变差动保护校验时的注意事项：①变压器空载投入时，励磁涌流的值可达6 ~倍额定电流。励磁涌流的大小、波形与合闸前铁心内剩磁、合闸初相角、铁心饱
和磁通、系统电压和联系阻抗、变压器三相接线方式和铁心结构形式、电流互感器饱和特性和二次三相接线方式等因素有关。变压器空载合闸时的励磁涌流有可能使主变差动保护动作，但这不能用来判断就是电流回路或继电器内部接线错误，相反可以用来检查差动继电器的选型、整定、接线是否符合要求。②新投变压器充电，应将变压器的所有保护全部加用，差动保护、零序保护即使不能保证其极性正确也应加用。轻瓦斯保护采用短接线接跳闸回路，充电完毕后拆除短接线，恢复到原信号位置。③差动保护带负荷测试内容有两项：一是差动回路“六角相位”，以判别
差另回路接线的正确性，如TA极性接错与否，联接线别或相位正确与否，其二是继
动继电器执行元件线圈两端电压（简称差压），用来检验是否误整定，包括计算正
确与否，整定插销放置是否正确，螺钉接触可靠与否，均可经综合判断得出结论。
有关规程规定：各种差动继电器在带1/3额定负荷杳，其差压不大于执行元件动作
值（1.5V）的10%(即0.15V)且应三相平衡，现场一般要求值均小于0.1V(绝大多数
小于0.05V)。
3 具有方向性的线路保护带负荷校验
具有方向性的线路保护包括方向过流保护、零序方向过流保护、距离保护、高
频相差保护、高频方向保护、高频距离保护、零序保护等。这类保护接线的正确性
对装置的正确十分重要。但在安装接线时，其接线的正确性又难以保证，很容易接
错线，因此也必须进行带负荷校验，以保证其接线的正确性。
具有方向性的线路保护，在新投时的配合操作步骤如下：
（1）方向过流保护或零序方向过流保护①将方向继电器触点短接后，再将保
护加用。②对新线路进行充电操作。③使线路带上负荷。④将该保护停用，由继保
人员进行方向校验工作。⑤校验方向正确后，再将保护加用，并拆除方向继电器触
点短接线。
（2）距离保护或高频相差保护、高频方向保护等①将保护加用。②对新线路
进行充电操作。③使线路带动负荷。④将该保护停用，由继电人员进行方向校验工作。⑤校验方向正确后，再将保护加用。
具有方向性的线路保护带负荷校验时的注意事项：
（1）线路新投运充电时，尽管具有方向性的线路保护的方向性不一定正确，
但也必须加用。因为当被充电线路有故障时，若线路保护的方向性正确，保护装置
就能够正确运作，切除故障，即使方向性不正确，将其加用也无不良后果。
（2）对于方向过流保护和零序方向过流保护，充电前，将其方向元件的执行
触点短接，取消装置的方向性，使其成为普通的过流保护或零序过流保护，以使在
被充电线路有故障时，即使方向接反，装置也能可靠动作，节除故障，待带负荷进
行方向性校验正确后，再拆除短接线，投入方向元件。
（3）利用负荷电流及工作电压检验零序功率方向继电器接线正确性前，必须
对电压互感器开口三角引出的L、N线查对正确，不能以检查3U。回路是否有不平衡电压的方法来3U。来回路良好，也不能单独依靠“六角图”测试方法确证3U。构杨
的方向保护的极性关系正确。不但要查清TV及TA的极性，而且要查实由互感器互继电保护屏的联线和屏上零序功率方向继电器的极性，作出综合的正确判断。
4 结束语
在结继保护及自动装置评价工作中，继电保护及自动装置的不正确动作中有很
大部分是由于具有方向性的保护、按差接法接线的保护极性或接线错误引起。所以
，对新安装的继电保护装置进行带负荷校验的目的是：确保具有方向性的线路保护
其接入的电流（电压）相位、极性正确；确保接入差动保护回路中的各组回路的相
对极性关系、变比及整定正确；确保利用相序滤过器构成的保护所接入的电流（电压）相序正确。新设备或重大输变电工程竣工投运现场，掌握正确的带负荷试验的
方法，不仅差系输变电工程一次设备投运的安全，同时也把住了二次设备安装质量关，不给电网安全运行留下隐患。(.E301W03000.)
1 母线差动保护的带负荷校验 发电厂和变电所的母线是电力系统的重要设备。如果母线故障不能迅速地被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，造成电力系统的瓦解事故。因此，母线差动保护正常时均需投入运行。但在新投断路器时，则应在断路器充电前将母差保护停用，带负荷后，测量保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护带负荷校验，具体的步骤如下：①将母线差动保护停用。②进行充电操作。③使断路器带上负荷后，由继电保护人员进行检验工作。④检验保护回路的电流极性正确后，将母线差动保护加用。 母线差动保护带负荷校验时的注意事项：①母线差动保护停用的方法要正确。应先停用母差保护断路出口联接片，再停用保护直流电源。取直流电源熔断器时，应先取正极，后取负极，也可根据现场需要不停用保护直流电源。②带负荷校验时险除测定三相电路及差回路电流外，必须测中性线的不平衡电流，以确保回路的完整正确。③校验完毕，母线差动保护加用的操作要正确。先加直流电源，在检查整个保护装置正常后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，逐一加用各断路器出口联接片。④根据母线的运行方式、母差保护的类型正确将母线差动保护投入。要特别注意断路器电压回路切换和母差失灵保护出口联接片的切换。采用隔离开关重动继电器自动切换的，要注意检查重动继电器状态，防止重动继电器不励磁或不返回。 2 主变差动保护的带负荷校验 纵联差动保护是将变压器各侧的电流互感器按差接法接线。在变压器正常和外部短路时，其各侧流入和流出的一次电流之和为零，差动继电器不动作；内部故障时，各侧所供短路电流之和，流入差动继电器，差动继电器动作切除故障。 因此，对主变差动保护带负荷校验步骤如下：①主变差动保护在主变充电时应加用，因此即使某电流回路极性不正确，在主变充电时，仍能起到保护作用。但带上负荷后，若极性不正确，就会因有差流而误动作，所以，必须在带负荷前停用；停用后，再使主变带上负荷，检测各侧电流、二次接线及极性是否正确和检测差动继电器关压是否满足要求。②检验电流极性是否正确的方法一般采用测量电流相应（通称测六角图）的方法，高压侧对中压侧（低压侧断开）和高压侧对低压侧（中压侧断开）同相电流的相互差180°为正确。③六角图正确，还不能保证差动保护 继电器内部接线正确，因此，还应测差回路的不平衡电流或电压，证实二次接线及极性正确无误后，方可将差动保护投入运行。 主变差动保护校验时的注意事项：①变压器空载投入时，励磁涌流的值可达6 ~倍额定电流。励磁涌流的大小、波形与合闸前铁心内剩磁、合闸初相角、铁心饱 和磁通、系统电压和联系阻抗、变压器三相接线方式和铁心结构形式、电流互感器饱和特性和二次三相接线方式等因素有关。变压器空载合闸时的励磁涌流有可能使主变差动保护动作，但这不能用来判断就是电流回路或继电器内部接线错误，相反可以用来检查差动继电器的选型、整定、接线是否符合要求。②新投变压器充电，应将变压器的所有保护全部加用，差动保护、零序保护即使不能保证其极性正确也应加用。轻瓦斯保护采用短接线接跳闸回路，充电完毕后拆除短接线，恢复到原信号位置。③差动保护带负荷测试内容有两项：一是差动回路“六角相位”，以判别 差另回路接线的正确性，如TA极性接错与否，联接线别或相位正确与否，其二是继
一 差动保护整定计算 1.基本侧确定 按额定电压及变压器的最大计算容量计算各侧额定电流 A U S I N TN N 10531102000031 1=== A U S I N TN N 11563102000322== = 选择电流互感器变比 36.335 3105511===N CON CH I K n 399.976531156512=== N CON CH I K n 可选用变比为： 20050 21==CH CH n n 各侧电流互感器的二次额定电流为 A I K I N CON N .1250 1055112=== A I K I N CON N 5.78200311565222=== 所以选择10KV 侧为基本侧 2. 保护装置动作电流的确定 躲过电压器的励磁涌流 A I K I N rel O P 1502.81156*3.121=== 躲过外部短路时最大不平衡电流 A f U f K I K I er er ts unb rel O P 4.348)05.01.005.0(34.1*3.1)(3.1max .2=++=++== 所以选用A I O P 1502.8= 3.确定基本侧线圈匝数 A n I K I TA cal OP CON cal r OP 12.999200 31502.8...===
4.612.999 60..1===cal r OP O I AW W 应选用5匝 4. 动作电流整定 基本侧实际动作电流为： A W AW I O r OP 13.044.6 601.=== 保护一次动作电流 A I I n I b OP O TA OP 07.51513 13.04*200.Pr 2=== 5.灵敏度校验 21.331.507 316.1.min ≥===b OP CON sen I I K K 保护满足要求 2）过电流保护整定计算： 躲过最大负荷电流整定： A K I K I re l rel OP 296.4785 .0210*2.1max .1=== 考虑切除一台变压器后产生的过负荷 A I m m I N OP 210105*21 2==-= 考虑负荷中电动机启动的最大电流 A I K I N SS O P 210105*23=== 应选用：A I OP 102= 保护灵敏度校验 212372 .063.4min ≥===OP sen I I K 保护满足要求 3）过负荷保护 按躲过变压器的额定电流整定： 130A 85 .0051*05.1.1===re B N rel OP K I K I
1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使 8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流：
在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流
变电所母线桥的动稳定校验 随着用电负荷的快速增长，许多变电所都对主变进行了增容，并对相关设备进行了调换和校验，但往往会忽视主变母线桥的动稳定校验，事实上此项工作非常重要。当主变增容后，由于阻抗发生了变化，短路电流将会增大许多，一旦发生短路，产生的电动力有可能会对母线桥产生破坏。特别是户内母线桥由于安装时受地理位置的限制，绝缘子间的跨距较长，受到破坏的可能性更大，所以应加强此项工作。 下面以我局35kV/10kv胡店变电所#2主变增容为例来谈谈如何进行主变母线桥的动稳定校验和校验中应注意的问题。 1短路电流计算 图1为胡店变电所的系统主接线图。(略) 已知#1主变容量为10000kVA，短路电压为7.42%，#2主变容量为12500kVA，短路电压为7.48%(增容前短路电压为7.73%)。 取系统基准容量为100MVA，则#1主变短路电压标么值 X1＝7.42/100×100×1000/10000＝0.742， #2主变短路电压标么值 X2＝7.48/100×100×1000/12500＝0.5984 胡店变电所最大运行方式系统到35kV母线上的电抗标么值为0.2778。 ∴#1主变与#2主变的并联电抗为： X12=X1×X2/(X1+X2)＝0.33125； 最大运行方式下系统到10kV母线上的组合电抗为： X＝0.2778+0.33125＝0.60875
∴10kV母线上的三相短路电流为：Id=100000/0.60875*√3*10.5，冲击电流：I sh=2.55I =23032.875A。 d 2动稳定校验 (1)10kV母线桥的动稳定校验： 进行母线桥动稳定校验应注意以下两点： ①电动力的计算，经过对外边相所受的力，中间相所受的力以及三相和二相电动力进行比较，三相短路时中间相所受的力最大，所以计算时必须以此为依据。 ②母线及其支架都具有弹性和质量，组成一弹性系统，所以应计算应力系数，计及共振的影响。根据以上两点，校验过程如下： 已知母线桥为8×80mm2的铝排，相间中心线间距离为210mm，先计算应力系数： ∵频率系数N f＝3.56，弹性模量E＝7×10.7 Pa，单位长度铝排质量M＝1.568kg/m，绝缘子间跨距2m，则一阶固有频率: f’=(N f/L2)*√(EI/M)=110Hz 查表可得动态应力系数β＝1.3。 ∴单位长度铝排所受的电动力为： f ph＝1.73×10-7I sh2/a×β＝568.1N/m ∵三相铝排水平布置，∴截面系数W＝bh2/6＝85333mm3，根据铝排的最大应力可确定绝缘子间允许的最大跨距为： L MAX=√10*σal*W/ f ph=3.24m ∵胡店变主变母线桥绝缘子间最大跨距为2m，小于绝缘子间的最大允许跨距。
继电保护装置带电负荷校验的步骤及注意事项摘要：继电保护对于电力设备及变电站的安全、可靠运行具有重要意义，因此要重视校验电力系统中的继电装置，以确保继电装置的保护作用能够得到充分的发挥。为了提高继电装置校验水平，本文结合实际工作经验，对带电符合校验的具体步骤以及注意事项进行了分析，以供参考。 一、带电负荷校验的作用 带电负荷校验是建设电力系统时必须开展的一项工作，只有进行负荷校验才能够有效判断竣工后的输电工程、投入使用的新型电力设备是否处于正常工作状态。在进行负荷校验的过程中，控制好继电装置，使其处于可靠运行以及安全运行状态，是保障电力工程当中的一次设备能够投入使用的前提条件，同时也是校验二次设备运行质量的重要途径。此外，在建设电力基础设施的过程中，也必须开展负荷校验工作，只有校验带电负荷，才能够对电力系统当中的接线方式以及保护装置设计方案进行有效检查，便于及时找出错误的接线方式，并完善保护装置设计方案。 二、继电保护装置带电负荷校验的步骤及注意事项分析 1.母线差动保护的带负荷校验 发电厂和变电所的母线是电力系统的重要设备。如果母线故障不能迅速地被切除，将会引起事故扩大，破坏电力系统的稳定运行，造成电力系统的瓦解事故。因此，母线差动保护正常时均需投入运行。但在新投断路器时，则应在断路器充电前将母差保护停用，带负荷后，测量保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护回路的电流极性正确后再加用。因此，母线差动保护带负荷校验，具体的步骤如下： ①母线差动保护停用。 ②进行充电操作。
③使断路器带上负荷后，由继电保护人员进行检验工作。 ④检验保护回路的电流极性正确后，将母线差动保护加用。 ⑤母线差动保护带负荷校验时的注意事项： ⑥母线差动保护停用的方法要正确。应先停用母差保护断路出口联接片，再停用保护 直流电源。取直流电源熔断器时，应先取正极，后取负极，也可根据现场需要不停 用保护直流电源。 ⑦带负荷校验时险除测定三相电路及差回路电流外，必须测中性线的不平衡电流，以 确保回路的完整正确。 ⑧校验完毕，母线差动保护加用的操作要正确。先加直流电源，在检查整个保护装置 正常后，使用高内阻电压表测量出口联接片两端无电压后，使用高内阻电压表测量 出口联接片两端无电压后，逐一加用各断路器出口联接片。 ⑨根据母线的运行方式、母差保护的类型正确将母线差动保护投入。要特别注意断路 器电压回路切换和母差失灵保护出口联接片的切换。采用隔离开关重动继电器自动 切换的，要注意检查重动继电器状态，防止重动继电器不励磁或不返回。 2.主变差动保护的带负荷校验 纵联差动保护是将变压器各侧的电流互感器按差接法接线。在变压器正常和外部短路时，其各侧流入和流出的一次电流之和为零，差动继电器不动作；内部故障时，各侧所供短路电流之和，流入差动继电器，差动继电器动作切除故障。 因此，对主变差动保护带负荷校验步骤如下： ①变差动保护在主变充电时应加用，因此即使某电流回路极性不正确，在主变充电时， 仍能起到保护作用。但带上负荷后，若极性不正确，就会因有差流而误动作，所以， 必须在带负荷前停用；停用后，再使主变带上负荷，检测各侧电流、二次接线及极
RCS-978系列变压器保护测试 一、RCS-978型超高压线路成套保护 RCS-978配置： 主保护：稳态比率差动，工频变化量比率差动，零序比率差动， 谐波制动， 后备保护：复合电压闭锁（启动）方向过流 零序方向过流保护 间隙零序过流过压保护 零序过压 稳态比率差动 一、保护原理 基尔霍夫电流定律，流入=流出 （1）差动元件的动作特性 在国内生产的微机型变压器差动保护中，差动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动作特性曲线，如下图： 在上图中，I op.min 为差动元件起始动作电流幅值，也称为最小动作电流； I res.min 为最小制动电流，又称为拐点电流； K=tan α为制动特性斜率，也称为比率制动系数。 微机变压器差动保护的差动元件采用分相差动，其动作具有比率制动特性。 动作特性为： 拐点前（含拐点）： .min .min ()op op res res I I I I ≥≤
拐点后： .min .min .min () ()op op res res res res I I K I I I I ≥+-> 式中 I op ——差动电流的幅值 I res ——制动电流的幅值 也有某些变压器差动保护采用三折线的制动曲线。 （2）动作方程和制动方程：差动电流Iop 和制动电流Ires 的获取 差动电流（即动作电流）：取各侧差动电流互感器（TA ）二次电流相量和的绝对值。 以双绕组变压器为例， op h l I I I =+ 在微机保护中，变压器制动电流的取得方法比较灵活。国内微机保护有以下几种取得方式： ① /2res h l I I I =- ② ()/2res h l I I I =+ ③ max{,}res h l I I I = ④ ()/2res op h l I I I I =-- ⑤ res l I I = 二、测试要点：标么值的概念 另：注意，978可以自动辅助计算当前的差流， 但其同时显示的“制流X 相”并不是当前X 相的制动电流，而是当前 X 相制动电流下的动作电流边界！！！ 三、试验举例： 保护定值：动作门槛：0.3 差动速断电流：4 I 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.935； II 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.765； III 侧（D 接线）二次侧额定电流：3.955 由于该保护的补偿系数由标么值的方式计算，则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定电流的倒数。 1．选择“差动菜单”——“扩展差动” 2．在“Id,r 定义”页面，选择“测试项目”为“比例制动”；“动作电流Id ”为“K1×I1＋
微机继电保护整定计算举例
珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)
变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例，设变压器的额定容量为S(MVA)，高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV)，各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A)，各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中：Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压（铭牌值） Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取： Isd ＝（4－12）Ieb ／nLH 。 式中：Ieb ――变压器的额定电流； nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流，即 Icd ＝Kk ［ktx × fwc ＋ΔU ＋Δfph ］Ieb ／nLH 式中：Kk ――可靠系数，取（1.3～2.0） ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上（或下）电压调整范围,取ΔU ＝5%。 Ktx ――电流互感器同型系数；当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差；取0.1 Δfph ――电流互感器的变比（包括保护装置）不平衡所产生的相对误差取0.1； 一般 Icd ＝（0.2～0.6）Ieb ／nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验，为可靠地防止涌流误动，当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%－20%时，三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1＝Ieb ／nLH Is2＝（1～3）eb ／nLH Is1，Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl
高压电动机差动保护原理及注意事项 差动保护是大型高压电气设备广泛采用的一种保护方式，2000KW以上的高压电动机一般采用差动保护，或2000kW(含2000kW)以下、具有六个引出线的重要电动机，当电流速断保护不能满足灵敏度的要求时，也装设纵差保护作为机间短路的主保护。差动保护基于被保护设备的短路故障而设，快速反应于设备内部短路故障。对被保护范围区外故障引起区内电流变化的、电动机启动瞬间的暂态峰值差流、首尾端CT不平衡电流等容易引起保护误判的电流，对于不同的差动保护原理，有不同的消除这些电流的措施。 差动保护的基本原理为检测电动机始末端的电流，比较始端电流和末端电流的相位和幅值的原理而构成的，正常情况下二者的差流为0，即流入电动机的电流等于流出电动机的电流。当电动机内部发生短路故障时，二者之间产生差流，启动保护功能，出口跳电动机的断路器。微机保护一般采用分相比差流方式。 图1 电动机差动保护单线原理接线图 为了实现这种保护，在电动机中性点侧与靠近出口端断路器处装设同一型号和同一变化的两组电流互感器TA1和TA2。两组电流互感器之间，即为纵差保护的保护区。电流互感器二次侧按循环电流法接线。设两端电流互感器一、二次侧按同极性相串的原则相连，即两个电流互感器的二次侧异极性相连，并在两连线之间并联接入电流继电器，在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器二次电流I·12与I·22之差。继电器是反应两侧电流互感器二次电流之差而动作的，故称为差动继电器。图1所示为电动机纵差保护单线原理接线图。 在中性点不接地系统供电网络中，电动机的纵差保护一般采用两相式接线，用两个BCH-2型差动继电器或两个DL-11型电流继电器构成。如果采用DL-11型继电器，为躲过电动机启动时暂态电流的影响，可利用出口中间继电器带0.1s的延时动作于跳闸。如果是微机保护装置，则只需将CT二次分别接入保护装置即可，但要注意极性端。一般在保护装置
母线电动力及动热稳定性计算 1 目的和范围 本文档为电气产品的母线电动力、动稳定、热稳定计算指导文件，作为产品结构设计安全指导文件的方案设计阶段指导文件，用于母线电动力、动稳定性、热稳定性计算的选型指导。 2 参加文件 表1 3 术语和缩略语 表2 4 母线电动力、动稳定、热稳定计算 4.1 载流导体的电动力计算 4.1.1 同一平面内圆细导体上的电动力计算
? 当同一平面内导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时（见图1），导体1l 上的电动力计 算 h F K I I 4210 π μ= 式中 F ——导体1l 上的电动力（N ） 0μ——真空磁导率，m H 60104.0-?=πμ； 1I 、2I ——流过导体1l 和2l 的电流（A ）； h K ——回路系数，见表1。 图1 圆细导体上的电动力 表1 回路系数h K 表 两导体相互位置及示意图 h K 平 行 21l l = ∞=1l 时，a l K h 2= ∞≠1l 时，?? ? ???-+=l a l a a l K h 2)(12 21l l ≠ 22 2) ()(1l a m l a l a K h ++-+= 22)()1(l a m +-- l a m =
? 当导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时，沿1l 导体任意单位长度上各点的电动力计 算 f 124K f I I d μ= π 式中 f ——1l 导体任意单位长度上的电动力（m N ）； f K ——与同一平面内两导体的长度和相互位置有关的系数，见表2。 表2 f K 系数表
4.1.2 两平行矩形截面导体上的电动力计算 两矩形导体（母线）在b ＜＜a ，且b ＞＞h 的情况下，其单位长度上的电动力F 的 计算见表3。 当矩形导体的b 与a 和h 的尺寸相比不可忽略时，可按下式计算 712 210x L F I I K a -=? 式中 F -两导体相互作用的电动力，N ； L -母线支承点间的距离，m ； a -导体间距，m ； 1I 、2I -流过两个矩形母线的电流，A ； x K -导体截面形状系数； 表3 两矩形导体单位长度上的电动力 4.1.3 三相母线短路时的电动力计算
高压侧平衡系数为1; 中压侧平衡系数为MTA/HTA(即中压侧的TA变比与高压侧TA变比的比值); 中性点平衡系数为LTA/HTA(即中性点TA变比与高压侧TA变比的比值); 3.3 零序差动保护调试步骤 3.3.1 电流通道采样精度的校验 3.3.1.1分别从保护装置各侧电流端子处通入三相对称电流，校验装置三相电流及零序电流的采样精度。 3.3.2.2分别从保护装置各侧电流端子处通入单相电流，察看零序电流显示是否精确。 3.3.2 差动电流定值及差速电流定值的校验 3.3.2.1从保护装置高压侧电流端子处通入单相电流，电流大小为1.05倍的I0cd(I0sd)以及0.95倍的I0cd(I0sd)，校验1.05倍定值可靠动作，0.95倍的定值可靠不动作。 3.3.2.2从保护装置中压侧电流端子处通入单相电流，电流大小为1.05倍的I0cd*中压侧平衡系数(I0sd*中压侧平衡系数)以及0.95倍的I0cd*中压侧平衡系数(I0sd*中压侧平衡系数)，校验1.05倍定值可靠动作，0.95倍的定值可靠不动作。 3.3.2.3从保护装置中性点电流端子处通入单相电流，电流大小为1.05倍的I0cd*中性点平衡系数(I0sd*中性点平衡系数)以及0.95倍的I0cd*中性点平衡系数(I0sd*中性点平衡系数)，校验1.05倍定值可靠动作，0.95倍的定值可靠不动作。 3.3.3 零序比率制动元件的校验 分别以高压侧对中压侧、高压侧对中性点、中压侧对中性点两侧比率制动校验比率制动特性曲线。
图4 特性曲线标注 3.3.3.1如图4所示，在横坐标上(制动电流)分别取几个点例如取Ir1= I0zd，Ir2=2 I0zd，Ir3=3 I0zd，Ir4=3.2 I0zd，根据曲线特性计算相对应的 Id1，Id2，Id3，Id4，由Id=|I01+ I02 |;Ir=max(|I01|,|I02|)，已知Id 、Ir，可求出I01 和I02。 3.3.3.2将求出的一组值加入装置，校验正确性。例如，若校验中压侧制动高压侧时，当I01 >I02时，将I01加入中压侧电流通道中(此电流加入前需乘以中压侧平衡系数)，在高压侧电流通道中加入比I02小的一个电流值，此时，零序差动保护不动作，将此值设为变量并逐渐抬高，当抬高到I02附近值时，零序差动保护动作，证明这组值是正确的。 3.3.3.3按照上述方法校验其他几组值，通过这几组值可以确定曲线，进而校验比率特性的正确性。 以上在校验差动定值时，中性点应保证始终有流，所以在做中压侧零序电流制动高压侧零序电流时，应考虑中性点电流的影响。
第27卷第3期2008年9月青 海 电 力Q I N GHA I ELECT R I C P OW ER Vol .27No .3 Sep.,2008 作者简介:姚卫东(1968-),男,大专学历,从事电气调试工作。 收稿日期:2007-08-17; 修回日期:2008-03-21 变压器差动保护投运后的带负荷试验 姚卫东 (青海火电工程公司电调室,青海西宁810003) 摘 要:新安装就位即将投入运行的变压器差动保护,在设计、施工、整定过程中有可能出现各种问题,因此,对投运后的变压器差动保护实行带负荷测试是十分必要的,也是差动保护正确投入后不可缺少的试验项目。文章对变压器差动保护投运时带负荷测试内容、数据进行多方面分析判断,结合实际提出了相关处理方法。关键词:带负荷测试; 差流; 差压; 测试内容; 数据分析 中图分类号:T M403.5 文献标识码:B 文章编号:1006-8198(2008)03-0028-03 On -load Test after Comm issi on i n g of Tran sform er D i fferen ti a l Protecti on Y AO W ei -dong Abstract:Some potential p r oble m s may be occurred on the ne wly -installed transf or mer during the p r ocess of design,constructi on and setting,thus the on -l oad test after comm issi oning is rather necessary,and it ’s an indis pensable i 2te m which ensures the accurate operati on of differential p r otecti on .The paper makes a comp rehensive analysis on the on -l oad test content and data,and p r oposes relevant s olving method combining with p ractical situati on .Keywords:on -l oad test; differential current; differential voltage; test ite m; data analysis 差动保护原理简单、使用电气量比较单一、保护范围明确、保护动作不带延时,一直是作为变压器的主保护来配置的,其正确的投入情况直接关系到变压器的安全运行。对于差动保护的运行情况只有用负荷电流才能检测出来,才能正确的判断差动保护在整定、接线后的准确性。但检验时要测哪些量、测得的数据又如何分析、判断,针对这些问题做以下讨论。 1 变压器差动保护带负荷测试的必要性 变压器差动保护的原理看起来简单,但具体实现的方式比较复杂,加上生产制造厂家的差异,各种差动保护装置在实现方式细节上的各不相同,又由于从事保护人员的技术力量良莠不齐,人为出错几率较大,增加了具体使用中的复杂性。 比如许继公司的微机变压器差动保护装置Y -△接线变压器Y 侧额定二次电流采样时不乘以系数,而南瑞公司的保护装置就要乘以系数等,这些细小的差别使得设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆,从而造成保护不能正确投入。为了保证变压器差动保护的正确投入,使变压器安全可靠的运行防患于未然,就必须在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。 2 变压器差动保护带负荷测试内容 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏,如安装工艺质量不佳、接线错误、CT 极性接反、CT 变比不匹配、平衡系数算错等,就要仔细测试数据以便正确分析判断。 2.1 差流(或差压)
母线差动保护的整定计算 计算母差保护的主要工作量在于以下几个值的计算，计算方法如下： 1 比率差动元件的比率差动门坎按包括检修方式的各种运行方式下，母线发生各种类型短路的最小总短路电流(相电流)有足够灵敏度计算，灵敏度≥4，并尽可能躲过母线出线最大负荷电流。 比率差动门坎要整定得躲过母线出线最大负荷电流是为了防止CT断线时母线差动保护误动。 2低电压闭锁元件 以电流判据为主的差动元件，可以用电压闭锁元件来配合，提高保护整体的可靠性。复合电压闭锁包括母线线电压(相间电压)，母线三倍零序电压，和母线负序电压。其动作表达式为： 以上三个判据中的任何一个被满足，则该段母线的电压闭锁元件动作。 U set按母线对称故障有足够灵敏度整定，灵敏度≥1.5。且应在母线最低运行电压下不动作，而在故障切除后能可靠返回。一般取65%至70%U e。 U0set按母线不对称故障有足够灵敏度整定，灵敏度≥4。且应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的零序分量。一般取6至10V。 U2set按母线不对称故障有足够灵敏度整定，灵敏度≥4。且应躲过母线正常运行时最大不平衡电压的负序分量。一般取4至8V。 1. 电流变化量起动值：按躲过正常负荷电流波动最大值整定，一般整定为0.2In，定值范围为0.1In～0.5In。 2. 零序起动电流：按躲过最大零序不平衡电流整定，定值范围为0.1In～0.5In。 3. 失灵保护零序定值：按躲过最大零序不平衡电流整定, 定值范围为0.1～20A。 4. 低功率因素角定值：整定值范围为45~ 90 ，整定步长为1度。 5. 低功率因素过流定值：表示线路有流，定值范围为0.1～20A 。 6. 负序过流定值：按躲过最大不平衡负序电流整定，定值范围为0.1～20A 。 7. 失灵跳本开关时间：失灵保护动作时，将以该时间定值跳开本开关。定值范围为0.01～20S，整定步长为0.01S。 8. 失灵动作时间：失灵保护动作时，将以该时间定值跳开相邻开关。定值范围为0.01～20S，整定步长为0.01S。
3.2 原理说明 3.2.1 母线差动保护 母线差动保护由分相式比率差动元件构成，TA 极性要求支路TA 同名端在母线侧，母联TA 同名端在Ⅰ母侧。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路（包括母联和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。 1）起动元件 a ）电压工频变化量元件，当两段母线任一相电压工频变化量大于门坎（由浮动门坎和固定门坎构成）时电压工频变化量元件动作，其判据为： △u >△U T +0.05U N 其中：△u 为相电压工频变化量瞬时值；0.05U N 为固定门坎；△U T 是浮动门坎，随着变化量输出变化而逐步自动调整。 b ）差流元件，当任一相差动电流大于差流起动值时差流元件动作，其判据为： Id > I cdzd 其中：Id 为大差动相电流；I cdzd 为差动电流起动定值。 母线差动保护电压工频变化量元件或差流元件起动后展宽500ms 。 2）比率差动元件 a ） 常规比率差动元件 动作判据为： cdzd m j j I I >∑=1 （1） ∑∑==>m j j m j j I K I 1 1 （2）
其中：K 为比率制动系数；I j 为第j 个连接元件的电流；cdzd I 为差动电流起动定值。） 其动作特性曲线如图3.2所示。 ∑j I j I cdzd I 图3.2 比例差动元件动作特性曲线 为防止在母联开关断开的情况下，弱电源侧母线发生故障时大差比率差动元件的灵敏度不够，大差比例差动元件的比率制动系数有高低两个定值。母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时大差比率差动元件采用比率制动系数高值，而当母线分列运行时自动转用比率制动系数低值。 小差比例差动元件则固定取比率制动系数高值。 b ） 工频变化量比例差动元件 为提高保护抗过渡电阻能力，减少保护性能受故障前系统功角关系的影响，本保护除采用由差流构成的常规比率差动元件外，还采用工频变化量电流构成了工频变化量比率差动元件，与制动系数固定为0.2的常规比率差动元件配合构成快速差动保护。其动作判据为： cdzd T m j j DI DI I +?>?∑=1 （1） ∑∑==?'>?m j j m j j I K I 1 1 （2） 其中K '为工频变化量比例制动系数，母联开关处于合闸位置以及投单母或刀闸双跨时K '取0.75，而当母线分列运行时则自动转用比率制动系数低值，小差则固定取0.75；△I j 为第j 个连接元件的工频变化量电流；△DI T 为差动电流起动浮动门坎；DI cdzd 为差流起动的固定门坎,由I cdzd 得出。 3）故障母线选择元件
筠连县分水岭煤业有限责任公司 井 下 高 压 电 缆 热 稳 定 性 校 验 计 算 书 巡司二煤矿 编制：机电科 筠连县分水岭煤业有限责任公司
井下高压电缆热稳定校验计算书 一、概述： 根据《煤矿安全规程》第453条及456条之规定，对我矿入井高压电缆进行热稳定校验。 二、确定供电方式 我矿高压供电采用分列运行供电方式，地面变电所、井下变电所均采用单母线分段分列供电方式运行，各种主要负荷分接于不同母线段。 三、井下高压电缆明细： 矿上有两趟主进线，引至巡司变电站不同母线段，一趟931线，另一趟925线。井下中央变电所由地面配电房10KV输入。 入井一回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 入井二回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 四、校验计算 1、井下入井回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为，MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2 ,800m，电缆长度为800m=0.8km。 （1）计算电网阻抗 查附表一，短路电流的周期分量稳定性为 电抗：X=0.072*0.8=0.0576Ω； 电阻：R=0.407*0.8=0.3256 Ω； (2)三相短路电流的计算
A Z I 5.174693305 .0310000 3v 3=?== ∞ （3）电缆热稳定校验 由于断路器的燃弧时间及固有动作时间之和约为t=0.05S; 查附表二得热稳定计算系数取K=142; 故电缆最小热值稳定截面为 23mm 51.2705.0142/5.17469t )/(min ===∞）（K I S Smin<50mm 2 故选用 MYJV 22 -8.7/10KV 3*50 电缆热稳定校验合格，符合要求。 附表一：三相电缆在工作温度时的阻抗值（Ω/Km ） 电缆截面S （mm 2 ） 4 6 10 16 2 5 35 50 70 95 120 150 185 240 交联聚乙烯 R 4.988 3.325 2.035 1.272 0.814 0.581 0.407 0.291 0.214 0.169 0.136 0.11 0.085 X 0.093 0.093 0.087 0.082 0.075 0.072 0.072 0.069 0.069 0.069 0.07 0.07 0.07 附表二 不同绝缘导体的热稳定计算系数 绝缘材料 芯线起始温度（° C ） 芯线最高允许温度（°C ） 系数K 聚氯乙烯 70 160 115（114） 普通橡胶 75 200 131 乙丙橡胶 90 250 143（142） 油浸纸绝缘 80 160 107 交联聚乙烯 90 250 142
差动保护带负荷测试 1引言 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护，其运行情况直接关系到变压器的安危。怎样才知道差动保护的运行情况呢？怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢？唯有用负荷电流检验。但检验时要测哪些量？测得的数据又怎样分析、判断呢？下面就针对这些问题做些讨论。 2变压器差动保护的简要原理 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。 3变压器差动保护带负荷测试的重要性 变压器差动保护原理简单，但实现方式复杂，加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相同，更增加了其在具体使用中的复杂性，使人为出错机率增大，正确动作率降低。比如许继公司的微机变压器差动保护计算Y-△接线变压器Y
型侧额定二次电流时不乘以，而南瑞公司的保护要乘以。这些细小的差别，设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆，从而造成保护误动、拒动。为了防范于未然，就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。 4变压器差动保护带负荷测试内容 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏（如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等），就要收集充足、完备的测试数据。 1．差流（或差压）。变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和——差流——工作的，所以，差流（或差压）是差动保护带负荷测试的重要内容。电流平衡补偿的差动继电器（如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器），用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差流，并记录；磁平衡补偿的差动继电器（如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器），用0.5级交流电压表依次测出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差压，并记录。 2．各侧电流的幅值和相位。只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的，因为一些接线或变比的小错误，往往不会产生明显的差流，且差流随负荷电流变化，负荷小，差流跟着变小，所以，除测试差流外，还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧Ａ相、Ｂ相、Ｃ相电流的幅值和相位（相位以一相PT二次电压做参考），并记录。此处不
变压器差动保护整定计算 1. 比率差动 装置中的平衡系数的计算 1）．计算变压器各侧一次额定电流： n n n U S I 113= 式中n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器计算侧额定电压。 2）．计算变压器各侧二次额定电流： LH n n n I I 12= 式中n I 1为变压器计算侧一次额定电流，LH n 为变压器计算侧TA 变比。 3）．计算变压器各侧平衡系数： b n n PH K I I K ?= -2min 2，其中)4,min(min 2max 2--=n n b I I K 式中n I 2为变压器计算侧二次额定电流，min 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最小值，max 2-n I 为变压器各侧二次额定电流值中最大值。
平衡系数的计算方法即以变压器各侧中二次额定电流为最小的一侧为基准，其它侧依次放大。若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值大于4，则取放大倍数最大的一侧倍数为4，其它侧依次减小；若最大二次额定电流与最小二次额定电流的比值小于4，则取放大倍数最小的一侧倍数为1，其它侧依次放大。装置为了保证精度，所能接受的最小系数ph K 为，因此差动保护各侧电流平衡系数调整范围最大可达16倍。 差动各侧电流相位差的补偿 变压器各侧电流互感器采用星形接线，二次电流直接接入本装置。电流互感器各侧的极性都以母线侧为极性端。 变压器各侧TA 二次电流相位由软件调整，装置采用Δ->Y 变化调整差流平衡，这样可明确区分涌流和故障的特征，大大加快保护的动作速度。对于Yo/Δ-11的接线，其校正方法如下： Yo 侧： )0('I I I A A ? ??-= )0(' I I I B B ? ? ? -= )0('I I I C C ? ??-= Δ侧： 3/ )('c a a I I I ? ??-=
变压器差动保护的基本原理及逻辑图 1、变压器差动保护的工作原理 与线路纵差保护的原理相同，都是比较被保护设备各侧电流的相位和数值的大小。 2、变压器差动保护与线路差动保护的区别： 由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不相等再加上变压器各侧电流的相位往往不相同。因此，为了保证纵差动保护的正确工作，须适当选择各侧电流互感器的变比，及各侧电流相位的补偿使得正常运行和区外短路故障时，两侧二次电流相等。例如图8-5所示的双绕组变压器，应使
8.3.2变压器纵差动保护的特点 1 、励磁涌流的特点及克服励磁涌流的方法 （1）励磁涌流： 在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下在空载投入变压器或外部故障切除后恢复供电等情况下，变压器励磁电流的数值可达变压器额定6～8倍变压器励磁电流通常称为励磁涌流。 （2）产生励磁涌流的原因 因为在稳态的情况下铁心中的磁通应滞后于外加电压90°，在电压瞬时值u=0瞬间合闸，铁芯中的磁通应为-Φm。但由于铁心中的磁通不能突变，因此将出现一个非周期分量的磁通+Φm，如果考虑剩磁Φr，这样
经过半过周期后铁心中的磁通将达到2Φm+Φr，其幅值为如图8-6所示。此时变压器铁芯将严重饱和，通过图8-7可知此时变压器的励磁电流的数值将变得很大，达到额定电流的6～8倍，形成励磁涌流。
（3）励磁涌流的特点： ①励磁电流数值很大，并含有明显的非周期分量，使励磁电流波形明显偏于时间轴的一侧。
②励磁涌流中含有明显的高次谐波，其中励磁涌流以2次谐波为主。 ③励磁涌流的波形出现间断角。 表8-1 励磁涌流实验数据举例 （4）克服励磁涌流对变压器纵差保护影响的措施： 采用带有速饱和变流器的差动继电器构成差动保护； ②利用二次谐波制动原理构成的差动保护； ③利用间断角原理构成的变压器差动保护； ④采用模糊识别闭锁原理构成的变压器差动保护。 2、不平衡电流产生的原因 （1）稳态情况下的不平衡电流