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利用六角图对500kV自耦变压器进行带负荷测试的原理与分析摘要：在投入运行后，对继电器的环网线路应进行带载检查。
本文主要介绍了六角图带负荷测试中，采用六角图带负荷测试，对其进行了试验，并对其进行了试验。
在某500kV变电所2#主变电所改造项目中，对其进行了试验，并对试验结果进行了检验。
关键词：六角图；500KV自耦变压器；带负荷测试引言带负载测试指的是在新投设备开始运行的时候，对带电设备进行电流、电压、相位等电气量的测量，并对比和分析所测得的电气量，从而确定其接线、极性、相别等的准确性。
带载试验是电网节点差动保护、主变压器（主变电所）差动保护和配向保护的关键技术。
在继电保护及自动装置的不正确操作中，有相当大的一部分是由于带有指向性的保护接线失误造成的，因此，为了保证电力系统的安全性和稳定性，对新投的设备来说，一定要有一套合适的带负载测试方法。
六角图进行带负载测试，旨在排除设计、安装过程中出现的问题（接错线、极性接反等），是当前判定保护回路接线是否正确最综合、最高效的方式。
变压器在实际应用中，其保护原理、接线方式因变压器在实际应用中存在着较大的差异，且在实际应用中存在着一定的难度。
为避免出现接错，在主变电运行之前，或在主变电流二次回路变更之后，一定要对TA的相序、极性和线路进行检查，以保证变压器的保护工作的正确性。
本文论述了“六角图”的基本理论及绘制方法，并给出了应用该六角图来分析、判定主变电压相值的方法，最后给出了一个具体的例子。
1、利用六角图对变压器带负荷测试的分析方法在进行变压器的带载试验时，必须了解到变压器的各个侧电流的大小、相位、有功、无功功率的大小以及流动情况。
首先，使用相位表在保护屏上顺序地测量出变压器各侧三相电流的幅值和相位（参照相位通常取高侧A相TV二次电压作为参照），然后在后台监控中，获得变压器各侧的有功和无功功率的大小和流向。
其次，在测量的基础上，制作一个六角图的图表，并将六角图图表上显示的电流与无功传输状态进行对比，对六角图图表上显示的电流进行分析，是负载试验中最重要的一个步骤，通常需要从四个角度来进行分析，如果满足了四个条件，那么就可以认为主变保护的电流回路连接是正常的。
变压器差动保护带负荷测试分析发表时间：2017-04-25T15:30:32.227Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：欧东辉[导读] 摘要：变压器是变电站内重要设备，而变压器差动保护是保证变压器安全运行重要保证。
（广东电网有限责任公司河源供电局 517000）摘要：变压器是变电站内重要设备，而变压器差动保护是保证变压器安全运行重要保证。
为防止差动保护在投运后留下隐患引起的拒动或误动给变压器带灾难性影响，必须对差动保护在变压器在投运前进行带负荷测试，以彻底消除差动保护安全隐患。
全文结合本人实际工作经验，介绍主变带负荷测试方法，以及用该方法测试具体数据的分析，其分析内容包括了差动保护二次回路相序、CT变比、CT极性及系统参数的整定，并在其中提出了自己工作上遇到实际问题的解决办法。
关键词：带负荷测试；差流；ＣＴ极性；系统参数０引言差动保护是变压器主保护之一，能快速无时限切除其保护范围内各种故障，其范围包括变压器本身、各侧CT及变压器套管引出线之间。
所以构成差动保护的二次回路由主变各侧CT汇集到保护装置，接线较为复杂，容易造成安全隐患。
长期运行经验表明：新主变投产前或差动二次回路更改后重新投运时进行带负荷测试是确保主变差动回路良好性的最后一道防线。
必须用带负荷测试确认主变差流，主变各侧CT变比、极性，二次回路相序及其系统参数的定值的正确性。
1 带负荷测试的方法带负荷测试就是我们利用相位表在主变带负荷时，一般习惯以高压侧或低压侧A相电压为基准，用钳形相位表保持同一方向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，同时记录下监控后台机主变各侧间隔潮流的有功功率、无功功率送受情况及一次电流大小，然后根据测量数值作出向量图进行具体细致分析，判断出变压器差动保护的运行性能。
2 带负荷测实例分析2.1实测数据根据以上带负荷测试方法，实测出我局新建220kV热水变电站主变投运时高低压两侧具体数据如下表1、表2、表3所示。
带负荷测试的判别一、判别线路电压（TYD）和母线电压（PT）核相1、线路电压Ux取57.7V：（1）方法：在带电后测线路电压Ux和母线电压Ua的压差和相角差。
（2）合格标准：如Ux取a相,则测得压差约为零,相角差约为零，如Ux不取a相，则要选择相应的母线相电压作为对比。
2、线路电压Ux取100V：（1）方法：在带电后测线路电压Ux和母线电压Ua的压差和相角差。
（2）合格标准：测得压差约为57V，相角差约为30度，如Ux不取a相，则要选择相应的母线相电压作为对比。
二、判别不同母线电压核相1、同电压等级两PT核相：（1）方法：在带电后测Ua1对Ua2，Ub1对Ub2，Uc1对Uc2的压差和相角差。
（2）合格标准：Ua1对Ua2，Ub1对Ub2，Uc1对Uc2的压差和相角差约为零。
2、不同电压等级两PT核相：（1）方法：在带电后测Ua1对Ua2，Ub1对Ub2，Uc1对Uc2的压差和相角差。
（2）合格标准：如变压器接线组别为Yd11，则Ua1对Ua2，Ub1对Ub2，Uc1对Uc2的压差约30V，相角差约为30度。
三、以负荷特性为基准判别1、带容性负荷时极性判别：（1）方法：新投运变电站仅投电容器组后带负荷测试，根据测试电流电压做六角图后判别。
（2）标准：送电侧开关潮流P约为零，Q为负值则极性正确(即以母线为极性端)，受电侧反之。
2、带感性负荷时极性判别：（1）方法：新投运变电站投一般用户负荷(无小水电或无功补偿等负荷)后带负荷测试，根据测试电流电压做六角图后判别。
（2）合格标准：送电侧开关潮流P为正，Q为正值则极性正确(即以母线为极性端)，受电侧反之。
四、以上级已运行设备潮流为基准判别1、以对侧线路开关潮流为基准：（1）方法：新投运线路开关带负荷测试，根据测试电流电压做六角图后与对侧潮流数据综合判别。
（2）合格标准：两侧开关潮流P和Q值相位相反，大小相同则极性正确(即以母线为极性端)。
2、以同母线的其它开关潮流为基准：（1）方法：新投运线路或变压器开关带负荷测试，根据测试电流电压做六角图后与同母线其它潮流数据综合判别。
线路及主变压器带负荷极性测试方法及参数计算分析摘要：电力工业的发展速度不断加快，电力建设工作随之增快，并不断向智能化发展，为了更好、更快检查变电站中的二次自动装置及继电保护的正确性，尤其是电流差动保护中的校验，在变电设备投运前检查好电流互感器、电压互感器设备的变比、极性等二次回路，需要对以上设备进行一次侧通流、通压试验，以此方式方法检查设备的正确性后，给将来投运时的电网降低风险。
关键词：变电站；通流；通压试验1 引言依据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》中的15.5.5条要求：“所有差动保护（线路、母线、变压器、电抗器、发电机等）在投入运行前，除应在负荷电流大于电流互感器额定电流的10%的条件下测定相回路和差回路外，还必须测量各中性线的不平衡电流、电压，以保证保护装置和二次回路接线的正确性。
”依此要求，对变电站中线路保护、主变保护的电流互感器有必要进行一次侧通流，以达到检查二次电流回路的正确性。
2 设备原理及测试方法2.1 线路通流、通压线路设备的一次通流、通压可以同时进行。
设备使用专用交流电源，满足一定的容量要求，试验时，设备接入交流电源经控制显示系统输出大电流和高电压。
升流系统输出的大电流（在200A至400A），能够达到给电流互感器（CT）一次通流的要求。
升压系统输出的高电压最高达到15kV，满足给一般电压互感器（PT）通压的要求。
系统和升压系统能分相控制，显示系统以数字量显示电源电气量的输入状态；在与升流系统、升压系统的通讯状态下显示各分系统的电气量的输出状态，并显示电压、电流的相角状态，方便二次测试量和二次设备显示量的对比。
测试方法：试验时，将大电流通入电流互感器（CT）一次部分，高电压接线在已经打开（即断开电压互感器接线端上的连接线，使其与系统中的其他设备完全断开）一次线的电压互感器（PT）接线端，电容式电压互感器可以按照分压比接在最下节的高压侧。
测试电流互感器二次电流，核对变流比；测试电压互感器二次电压，核对电压比，依据二次电压的一相（通常使用A相为基准）为基准，测试每相的电流及相角；检查电压互感器二次三相电压相角应一致。
变压器差动保护带负荷测试要点及实例电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一，对电力系统的安全稳定运行至关重要，尤其是大型高压、超高压电力变压器造价昂贵、运行责任重大。
一旦发生故障遭到损坏，其检修难度大、时间长，要造成很大的经济损失；另外，发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。
因此，对继电保护的要求很高。
差动保护作为当前变压器所使用的主保护，其在设计、安装、整定过程中可能会出现各种问题，本文将结合变压器差动保护原理，提出带负荷测试的内容及分析、判断方法，后附试验报告一份，以供大家参考。
1 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。
1.1 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。
差流可在微机保护液晶显示屏上看到。
1.2 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。
此处不推荐通过微机保护液晶显示屏测量电流幅值和相位。
1.3 变压器潮流通过控制屏上的电流、有功、无功功率表，或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据，或者调度端的电流、有功、无功功率遥测数据，记录变压器各侧电流大小，有功、无功功率大小和流向，为CT变比、极性分析奠定基础。
负荷电流要多大呢？当然越大越好，负荷电流越大，各种错误在差流中的体现就越明显，就越容易判断。
然而，实际运行的变压器，负荷电流受网络限制，不会很大，但至少应满足所用测试仪器精度要求，以及差流和负荷电流的可比性。
若二次负荷电流只有0.2A而差流有65mA时，判断差动保护的正确性就相当困难。
无庸置疑，带负荷测试把握着变压器保护安全可靠运行的最后一道关，因此带负荷测试对新投运的变压器相当重要，不只是在数据采集过程，更在于数据分析；惟独方法得当、分析彻底，才干将其隐藏的一个个问题“揪”出来，还变压器一个安全可靠的“保护神”。
下面我们不妨以一份现场实测数据来展开我们的变压器保护带负荷测试数据分析。
主变一次接线图变压器变比： 110/35/35KV, 接线组别： Yn-Y0-d11, 容量 18MVA ，一次接线如图所示。
主变保护为微机保护，其差动、后备 101 侧、后备 501 侧、后备 502 侧保护均为独立保护单元。
差动保护采用软件移相，移 Y 型侧相位，移相算法为： Ia=IA-I B,Ib=IB-IC,Ic=IC-IA。
三侧差动电流 CT 均接成 Y 型。
主变差动保护电流回路接线端子定义为：差动保护：110KV 侧(101)： CT 变比 150/5，平衡系数为 0.68；35KV Δ 侧(501)： CT 变比 400/5，平衡系数为 1 (该侧为基本侧)； 35KV Y 侧(502)： CT 变比 300/ 5，平衡系数为 0.43。
后备保护：后备 101 侧： CT 变比 150/5；后备 501 侧： CT 变比 400/5；后备 502 侧： CT 变 比 300/5。
数据由钳形相位表在主变保护屏后端子排测取到，电流以 35KV I 母电压 UAN (A 630I) =59V 为基准，记录的相位为该基准向量超前各电流量的角度；电压以后 备 101 侧 A 相电流 IA (A421) =1.2A 为基准， 记录的相位为各电压量超前该基准 向量的角度。
具体如下：110KV 母线通过主变向 35KV I 段、 II 段母线送有功和无功，35KV I 段、 II 段母线负荷相差不大，功率因数基本相等，为 0.96。
开关 电流编号 端子排号 电流幅值 电流相位 备注101 侧 A411 D1 1.22A 255°B411 D2 1.22A 134° C411 D3 1.22A 16° N411 D4 21mA潮流情况保护类别 差动 电流定义110KV 侧(101)电流35KV Δ 侧(501)电 流35KVY 侧(502)电流电流回路编号A411 B411 C411 N411 A471 B471 C471 N471 A511 B511 C511 N511端子排号 D1 D2D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10D11 D12数据展现在我们面前， 到底有没有问题呢？一看差流那末大， 肯定有问题， 那问题有几个，出在哪儿呢？我们得镇静下来按步骤一个个挨着找，挨着分析。
差动 501 侧差动 502 侧后备 101 侧后备 501 侧后备 502 侧差流电压类别110KV 母线35KV I 段母线35KV II 段母线A471 D5 B471 D6 C471 D7 N471 D8 A511 D9 B511 D10 C511 D11 N511 D12 A421 B421 C421 N421 A501 B501 C501 N501 A541 B541 C541 N541 Δ Ia Δ Ib Δ Ic 电压编号 A610 B610 C610 A630I B630I C630I A630II B630II C630II79° 318° 199°107° 346° 228°255° 134° 16°19° 138° 259°48° 166° 287°电压相位 17° 137° 257° 257° 137° 17° 226° 107° 346°0.84A0.84A 0.84A 4mA0.8A0.8A 0.8A 7mA 1.2A 1.2A 1.2A 10mA0.84A0.84A 0.84A 86mA0.8A0.8A 0.8A 60mA 0.19A 0.19A 0.20A 电压幅值 59V 59V 59V 59V 59V 59V 59V 59V 59V 备注首先，我们看看其对称性。
主变三侧电流、电压三相的幅值基本相等，相位互差120°， N 相电流也很小，看来，在对称性上，数据不存在问题。
其次，我们看看其相序。
从测试数据表格中，我们不难发现差动 101 侧、501 侧、502 侧、后备 101 侧电流(基准电压向量超前 A 相电流比超前 B 相多120°，说明 A 相滞后于 B 相120°)和 110KV 母线电压(A 相电压超前基准电流向量比 B相少120°，说明 A 相滞后于 B 相120°)全是负序，相序存在问题。
再次，看三侧同名相电流相位。
从测试数据表格中，我们看到差动 101 侧 (电源侧)和差动 501、502 侧(负荷侧)三个同名相电流相位大概处于相反方向，说明三侧差动 CT 极性组合不存在问题。
我们再看差动 101 侧和 501、502 侧电流相位， 101 侧和 501 侧三个同名相电流相位都相差约180°， 101 侧和 502 侧三个同名相电流都相差约150°，这明显和 501 开关接于主变Δ 侧、502 开关接于主变 Y 侧的一次接线不吻合。
接着看电压， 110KV 母线电压 C 相(110KV 电压为负序，而 35KV 电压为正序，所以不能用同名相相比) 和 35KV I 段母线电压 A 相同相位，而和 35KV II 段母线电压 A 相相差约30°，这又和 35KV I 段母线接于主变Δ 侧、 35KV II 段母线接于主变 Y 侧的一次接线图不吻合。
接下来，我们看看差流，其三相幅值都在 0.2A 摆布，相比低压侧 0.8A 的负荷电流，占到了 25%，这显然太大，说明三侧电流没有平衡，区外故障差动肯定误动。
最后，我们来看后备保护。
前面已说了：电流、电压对称性不存在问题，仅后备101 侧电流为负序，这里就不重复了。
我们着重看看： 1.后备 101 侧电流和差动 101 侧电流幅值相当，和定值单上 101 侧差动、后备 CT 变比相同相吻合，说明后备 101 侧 CT 变比不存在问题；同样后备 501 侧和后备 502 侧， CT 变比也不存在问题； 2.三侧后备保护同名相电流电压夹角也基本符合潮流方向，说明三侧后备保护 CT 极性也没有问题。
(1)相序问题：首先看 110KV 侧，差动、后备电流和母线电压全是负序，三组二次回路同时接错的可能性非常小，最大的可能是 110KV 进线一次就是负序，造成差动、后备 101 侧电流和 110KV 母线电压全成为了负序。
再看 35KV 侧， 35KV I、II 段母线电压和后备 501 侧、 502 侧电流都是正序，仅差动 501 侧、 502 侧为负序，可能是差动 501 侧、 502 侧故意把二次电流由正序反为负序了(差动 101 侧是负序，不反不好平衡)。
(2)三侧同名相相位和 501 在主变Δ 侧、502 在主变 Y 侧一次接线不吻合问题：理论上，主变 101 侧和 502 侧都是 Y 型接线，那两侧差动同名相电流就应该相差约180°，同名相电压就应该同相位；而事实上，差动 101 侧和 501 侧三个同名相电流都相差约180°， 110KV 母线电压 C 相(110KV 电压为负序，而 35KV 电压为正序，所以不能用同名相相比)和 35KV I 段母线电压 A 相同相位，是 501、5 02 电流二次回路， 35KV I 母、 II 母电压二次回路同时交叉混淆了吗？可能性不大，最大的可能是一次接线交叉混淆，把主变 Y 型侧导管引出头接到了 501开关上，而把Δ 型侧导管引出头接到了 502 开关上。
(1)调相序。
由于 110KV 母线电压 C 相和 35KV I 段母线电压 A 相同相位， 所以我们考虑将 11 0KV 进线一次 A 相、 C 相引线对调，这样一来，差动 101 侧、后备 101 侧电流和 110KV 母线电压全都从负序变成为了正序。
由于差动 501 侧 A 相和后备 501 侧 C 相 电流相位相差约 180°(差动和后备电流 CT 抽取极性相反， 所以相位相差 180°)， 差动 502 侧 A 相和后备 502 侧 C 相电流相位也相差约 180°， 所以我们考虑将差 动 501 侧、 502 侧 A 相、 C 相二次电流接线对调，这样一来，差动 501 侧、 502 侧电流也从负序变成为了正序。
(2)对调主变 Y 型侧、 Δ 型侧导管引出高压电缆。
由于主变差动 101 侧和 501 侧电流三个同名相电流都相差约 180°、 110KV 母线 电压 C 相和 35KV I 段母线电压 A 相同相位，符合 Yn-Y0 接线特征，所以我们考 虑将主变 Y 型侧、 Δ 型侧导管引出高压电缆对调。
对调后， 差动 501 侧、 后备 5 01 侧电流就成为了 502 侧电流， 35KV I 母电压就成为了 35KV II 母电压，正如下表 所示：更改内容(1)调相序：将 110KV 进 线一次 A 相、C 相引线对调(1)调相序：将差动 501侧、 502 侧 A 相、 C 相二次 电流接线对调(2)对调主变 Y 型侧、 Δ 型侧导管引出高压电缆(3)调整主变 Δ 型侧相位：向正方向转动 2×30°=60°即角度减 60°(1)调相序：将差动 501侧、 502 侧 A 相、 C 相二次 电流接线对调 (2)对调主变 Y 型侧、 Δ端子排 号 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D5 D6 D7 D8 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D9 电流相位 16° 134° 255° 199° 318° 79°228° 346° 107° 168° 286° 47°228° 346° 107° 199° 电流编 号 A411 B411 C411 N411 A471 B471 C471 N471 A471 B471 C471 N471 A471 B471 C471 N471 A511 B511 C511 N511 A511 电流幅 值 1.22A 1.22A 1.22A 21mA 0.84A 0.84A 0.84A 4mA 0.8A 0.8A 0.8A 7mA 0.8A 0.8A 0.8A 7mA 0.8A 0.8A 0.8A 7mA 0.84A 开关 101 侧501 侧501 侧501 侧502 侧502 侧 保护 类别差动 差动 差动差动差动 差动后备 101 侧后备 501 侧后备 501 侧后备 502 侧差流电压类别110KV 母线35KV I 段母线35KV I 段母线35KV II 段母线注：B511C511N511A421B421C421N421A501B501C501N501A501B501C501N501A541B541C541N541ΔIaΔIbΔIcD10D11D120.84A0.84A4mA1.2A1.2A1.2A10mA0.8A0.8A0.8A60mA0.8A0.8A0.8A60mA0.84A0.84A0.84A86mA0.01A0.01A0.01A电压幅值59V59V59V59V59V59V59V59V59V59V59V59V318°79°16°134°255°48°166°287°348°106°227°19°138°259°型侧导管引出高压电缆(1)调相序：将 110KV 进线一次 A 相、C 相引线对调(2)对调主变 Y 型侧、Δ型侧导管引出高压电缆(3)调整主变Δ 型侧相位：向正方向转动2×30°=60°即角度减60°(2)对调主变 Y 型侧、Δ型侧导管引出高压电缆(4)重新计算差流备注(1)调相序：将 110KV 进线一次 A 相、 C 相引线对调(2)对调主变 Y 型侧、Δ型侧导管引出高压电缆(3)调整主变Δ 型侧相位：向正方向转动2×30°=60°即角度加60°(2)对调主变 Y 型侧、Δ型侧导管引出高压电缆电压相位257°137°17°226°107°346°286°167°46°257°137°17°电压编号A610B610C610A630IB630IC630IA630IB630IC630IA630IIB630IIC630II数字带阴影表示更改后数据有变化。
