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变压器差动保护调试方法

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第 1 页 共 16 页 微机变压器差动保护

一、微机变压器差动保护中电流互感器二次电流的相位校正问题

电力系统中变压器常采用Y/D-11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°。如果不采取措施，差回路中将会由于变压器两侧电流相位不同而产生不平衡电流。必需消除这种不平衡电流。

（一） 用电流互感器二次接线进行相位补偿

其方法是将变压器星形侧的电流互感器接成三角形，将变压器三角形侧的电流互感器接成星形，如图1所示。

图1变压器为Y0/△-11连接和TA为△/Y连接的差动保护原理接线

第 2 页 共 16 页

图2 向量图

采用相位补偿后，变压器星形侧电流互感器二次回路差动臂中的电流2AI、2BI、2CI，刚好与三角形侧的电流互感器二次回路中的电流2aI、2bI、2cI同相位，如图2所示。

（二） 用保护内部算法进行相位补偿

当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时，其二次电流直接接入保护装置，从而简化了TA二次接线，增加了电流回路的可靠性。但是如图3当变压器为Y0/△-11连接时，高、低两侧TA二次电流之间将存在30°的角度差，图4（a）为TA原边的电流相量图。

第 3 页 共 16 页 图3 变压器为Y0/△-11连接和TA为Y/Y连接的差动保护原理接线

图4 向量图

为消除各侧TA二次电流之间的角度差，由保护软件通过算法进行调整。

1、常规差动保护中电流互感器二次电流的相位校正

大部分保护装置采用Y→△变化调整差流平衡，如四方的CST31、南自厂的PST-1200、WBZ-500H、南瑞的LFP-972、RCS-985等，其校正方法如下：

Y0侧：2AI=（2AI－2BI）/3

2BI=（2BI－2CI）/3

2CI=（2CI－2AI）/3

△侧：2aI=2aI

2bI=2bI

2cI=2cI

式中：2AI、2BI、2CI为Y0侧TA二次电流，2AI、2BI、2CI为Y0侧校正后的各相电流；2aI、2bI、2cI为△侧TA二次电流，2aI、2bI、2cI为△侧校正后的各相电流。

经过软件校正后，差动回路两侧电流之间的相位一致，见图4（b）所示。同理，对于三绕组变压器，若采用Y0/ Y0/△-11接线方式，Y0侧的相位校正方法都是相同的。

2、RCS－978中电流互感器二次电流的相位校正

第 4 页 共 16 页 RCS－978中电流互感器二次电流的相位校正方法与其它微机变压器保护有所不同，此保护装置采用△→Y变化调整差流平衡，其校正方法如下：

Y0侧：2AI=（2AI－0I）

2BI=（2BI－0I）

2CI=（2CI－0I）

△侧：2aI=（2aI－2cI）/3

2bI=（2bI－2aI）/3

2cI=（2cI－2bI）/3

式中：2AI、2BI、2CI为Y0侧TA二次电流，2AI、2BI、2CI为Y0侧校正后的各相电流；2aI、2bI、2cI为△侧TA二次电流，2aI、2bI、2cI为△侧校正后的各相电流。

经过软件校正后，差动回路两侧电流之间的相位一致，见图4（c）所示。同理，对于三绕组变压器，若采用Y0/ Y0/△-11接线方式，Y0侧的软件算法都是相同的，△侧同样进行相位校正。

3、差动电流的计算方法

A相的差动电流计算公式为：

cdI=2AI×phK+2aI×PLK

2AI为校正后的高压侧二次电流，2aI为校正后的低压侧二次电流，phK为高压侧平衡系数，PLK为低压侧平衡系数。

二、微机变压器差动保护试验举例

在对微机变压器保护的试验中，保护有无校正和靠软件校正两种方式。在靠软件校正时，如果使用三相测试仪，可以通过加补偿电流的方式进行单相测试，或者改变平衡系数和接线方式，用三圈变外转角方式测试，需要说明的是后一种测试方法实际上是对两相同时进行测试，相当于相间差动。

在六相测试仪中，没有转角方式的设置，只要正确设置接线方式即可。此举例中故障类型均为“三相故障”。

第 5 页 共 16 页 以Y/Y/D-11接线变压器A相比例制动特性扫描为例，现将测试方法分别总结如下。

（一）WBZ－500H微机变压器保护

相关保护参数定值：差动速断值 5A；

差动电流 1A；

比例制动拐点 3A；

比例制动斜率 0.5；

高压侧额定电流 1A；

中压侧额定电流 1A；

低压侧额定电流 1.5A；

相关保护设置：差流=│I1+I2+I3│，制动电流={│I1│，│I2│，│I3│}；

注意事项：此保护的复归时间为6S，所以间断时间应大于6S。

1、三相测试仪

（1） 保护控制字：0000 内转角方式；三相测试仪；同时做三侧。

测试仪：测试对象选择3圈变，Y/Y/D-11接线方式，CT外转角。

电流接线方法：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；

测试仪Ic→中压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ib→低压侧（D侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出后进入C相非极性端，由C相极性端流回测试仪。

平衡系数的设置：高压侧 1/3=0.577；

中压侧1A/1A/3=0.577；

低压侧1A/1.5A=0.677。

（2） 保护控制字：0000 内转角方式；三相测试仪；做Y/D-11侧。

测试仪：测试对象选择2圈变， Y/D-11接线方式，CT高压侧内转角。

电流接线方法：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；

第 6 页 共 16 页 测试仪Ib→低压侧（D侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ic→低压侧（D侧），电流从C相极性端进入，非极性端流出。

平衡系数的设置：高压侧 1；

低压侧1A/1.5A=0.677。

（3） 保护控制字：0000 内转角方式；三相测试仪；做Y/Y侧。

测试仪：测试对象选择2圈变，Y/Y接线方式，CT外转角。

电流接线方法：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；

测试仪Ib→中压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出。

平衡系数的设置：高压侧 1/3=0.577；

中压侧1A/1A/3=0.577。

（4）保护控制字：F000 外转角方式；三相测试仪；同时做三侧。

测试仪：测试对象选择3圈变，Y/Y/D-11接线方式，CT外转角。

电流接线方法：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；

测试仪Ic→中压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ib→低压侧（D侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出。

平衡系数的设置：高压侧 1；

中压侧1A/1A=1；

低压侧1A/1.5A=0.677。

2、六相测试仪

(1)保护控制字：0000 内转角方式；六相测试仪；做Y/D-11侧。

测试仪选择：“保护对象” →“接线方式”选为高压侧Y，低压侧D-11。

电流接线方法：测试仪Ia、Ib、Ic→高压侧（Y侧）；

测试仪Ia’、Ib’、Ic’→低压侧（D侧）；

平衡系数的设置：高压侧 1；

低压侧1A/1.5A=0.677。

第 7 页 共 16 页 (2)保护控制字：F000 外转角方式；六相测试仪；做Y/ D-11侧。

测试仪选择：“保护对象” →“接线方式”选为高压侧Y，低压侧Y。

电流接线方法：测试仪Ia、Ib、Ic→高压侧（Y侧）；

测试仪Ia’、Ib’、Ic’→低压侧（D侧）；

平衡系数的设置：高压侧 1；

低压侧1A/1.5A=0.677。

(3)保护控制字：0000 内转角方式；六相测试仪；做Y/Y侧。

测试仪选择：“保护对象” →“接线方式”选为高压侧Y，低压侧Y。

电流接线方法：测试仪Ia、Ib、Ic→高压侧（Y侧）；

测试仪Ia’、Ib’、Ic’→中压侧（Y侧）；

平衡系数的设置：高压侧 1/3=0.577；

中压侧1A/1A/3=0.577。

(4)保护控制字：F000 外转角方式；六相测试仪；做Y/Y侧。

测试仪选择：“保护对象” →“接线方式”选为高压侧Y，低压侧Y。

电流接线方法：测试仪Ia、Ib、Ic→高压侧（Y侧）；

测试仪Ia’、Ib’、Ic’→中压侧（Y侧）；

平衡系数的设置：高压侧 1；

中压侧1A/1A=1。

（二）PST-1200数字式变压器保护

相关保护参数定值：CT额定电流：5A；

差动动作电流：2A；

速断动作电流：20A；

高压侧额定电流：3A；

高压侧额定电压：220kV；

高压侧CT变比：200；

第 8 页 共 16 页 中压侧额定电压：110kV；

中压侧CT变比：600；

低压侧额定电压：10kV；

低压侧CT变比：2000；

相关保护设置：制动方程：Ir=max{│Ih│，│Im│，│Il│}，比率制动特性曲线：第一个拐点电流Izd=高压侧额定电流值，在此定值中为3A，斜率K1=0.5；第二个拐点电流3Izd，在此定值中为3×3=9A，斜率K2=0.7。

1、三相测试仪

（1） 保护控制字：0C10，内转角方式；三相测试仪；同时做三侧。

测试仪：测试对象选择3圈变，Y/Y/D-11接线方式，CT外转角。

电流接线方法：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；

测试仪Ic→中压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ib→低压侧（D侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出后进入C相非极性端，由C相极性端流回测试仪。

平衡系数的设置：高压侧 1/3=0.577；

中压侧（MCT×MDY）/（HCT×HDY×3）=（600×110）/（200×220×3）=0.866；

低压侧（LCT×LDY）/（HCT×HDY）=（2000×10）/（200×220）=0.455。

（2） 保护控制字：0C13，外转角方式；三相测试仪；同时做三侧。

测试仪：测试对象选择3圈变，Y/Y/D-11接线方式，CT外转角。

电流接线方法：测试仪Ia→高压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；

测试仪Ic→中压侧（Y侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出；测试仪Ib→低压侧（D侧），电流从A相极性端进入，非极性端流出。

平衡系数的设置：高压侧 1/3=0.577；

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变压器保护校验方法

变压器保护校验方法

RCS-978系列变压器保护测试

、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 .为差动元件起始动作电流幅值，也称为最小动作电流； op.min

I 为最小制动电流，又称为拐点电流； res.min

K=tana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）：' ＞一忆V JmJ 拐点后： Iop - Iop mn + K（Ies — JmJ / J .mJ

式中 Iop ——差动电流的幅值

Ires ——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，

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：

I = I —I /2

I = (I + I )/2

res

I

res

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

变压器的纵差动保护原理及整定方法

变压器的纵差动保护原理及整定方法

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热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法

浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩

一、构成变压器纵差动保护的基本原则

我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。例如在图1中，应使

图1 变压器纵差动保护的原理接线

'2I=''2I=1'1lnI=21''lnI 或12llnn1'1''II=Bn

式中：1ln—高压侧电流互感器的变比；

2ln—低压侧电流互感器的变比；

Bn—变压器的变比（即高、低压侧额定电压之比）。

由此可知，要实现变压器的纵差动保护，就必须适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比Bn，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。

二、变压器纵差动保护的特点

变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下：

1、由变压器励磁涌流LYI所产生的不平衡电流

变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此必须想办法解决。为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。经分析得出，励磁涌流具有以下特点：

CSC326G数字式变压器差动、后备保护装置调试规程

CSC326G数字式变压器差动、后备保护装置调试规程

CSC326G变压器

保护装置检验规程

1.目的

本规程规定了CSC326G变压器保护装置新安装检验，定期检验的项目方法和要求。作为教材使用或日常检修、安装、调试使用。

2.适用范围

本规程适用继电保护工作人员进行CSC326G变压器保护装置的交接验收和定期检验。

3.技术参数

CSC-326G 数字式变压器保护装置主要适用于 110kV及以上电压等级的各种接线方式的变压器。该装置适用于变电站综合自动化系统，也可用于常规的变电站。

3.1 环境条件

装置在以下环境条件下能正常工作：

3.1.1 工作环境温度：-10℃～＋55℃。运输中短暂的贮存环境温度-25℃～＋70℃， 在此极限值下不施加激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置 应能正常工作；

3.1.2 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为 90％，同时该月的月平均最低温 度为

25℃且表面无凝露；

3.1.3 大气压力：80kPa～110kPa；

3.1.4 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本说明书规 定的振动、冲击和碰撞。

3.2 电气绝缘性能

3.2.1 介质强度

装置能承受 GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5）规定的交流电压为 2kV（强电 回路）或 500V（弱电回路）、频率为 50Hz、历时 1min 的介质强度试验，而无击穿和 闪络现象。

3.2.2 绝缘电阻

用开路电压为 500V 的测试仪器测定装置的绝缘电阻值不小于 100MΩ，符合

IEC60255-5：2000 的规定。

3.2.3 冲击电压

装置能承受 GB/T14598.3-1993（eqv IEC60255-5） 规定的峰值为 5kV（强电回 路）或 1kV（弱电回路）的标准雷电波的冲击电压试验。

3.3 机械性能

3.3.1 振动

装置能承受 GB/T 11287（idt IEC60255-21-1）规定的 I 级振动响应和振动耐受 试验。

变压器的纵差动保护原理及整定方法 2

变压器的纵差动保护原理及整定方法 2

热电厂主变压器的纵差动保护原理及整定方法

浙江旺能环保股份有限公司 作者：周玉彩

一、构成变压器纵差动保护的基本原则

我们以双绕组变压器为例来说明实现纵差动保护的原理，如图1所示。由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差动保护的正确工作，就必须适当选择两侧电流互感器的变比，使得在正常运行和外部故障时，两个二次电流相等，亦即在正常运行和外部故障时，差动回路的电流等于零。例如在图1中，应使

图1 变压器纵差动保护的原理接线

'2I=''2I=1'1lnI=21''lnI 或12llnn1'1''II=Bn

式中：1ln—高压侧电流互感器的变比；

2ln—低压侧电流互感器的变比；

Bn—变压器的变比（即高、低压侧额定电压之比）。

由此可知，要实现变压器的纵差动保护，就必须适当地选择两侧电流互感器的变比，使其比值等于变压器的变比Bn，这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位，而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。

二、变压器纵差动保护的特点

变压器的纵差动保护同样需要躲开流过差动回路中的不平衡电流，而且由于İ2′′ İ2′

İ1′′ nB nl 1

nl 2 İ1′

İ2′- İ2′′ I- I 差动回路中不平衡电流对于变压器纵差动保护的影响很大，因此我们应该对其不平衡电流产生的原因和消除的方法进行认真的研究，现分别讨论如下：

1、由变压器励磁涌流LYI所产生的不平衡电流

变压器的励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此，通过电流互感器反应到差动回路中不能平衡，在正常运行和外部故障的情况下，励磁电流较小，影响不是很大。但是当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，由于电磁感应的影响，可能出现数值很大的励磁电流（又称为励磁涌流）。励磁涌流有时可能达到额定电流的6~8倍，这就相当于变压器内部故障时的短路电流。因此必须想办法解决。为了消除励磁涌流的影响，首先应分析励磁涌流有哪些特点。经分析得出，励磁涌流具有以下特点：