浅谈变压器比率差动的调试

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【摘　要】针对变压器比率差动保护调试中的差动电流起动值（差动门坎定值）ICD　、最小制动电流IZD和比率制动系数KZD等如何计算和调试。

【关键词】变压器；比率差动；调试

随着微机技术的广泛推广，变压器保护采用微机型保护装置已成趋势。我县供电公司自2005年以来，公司新建变电站及原有变电站二次系统的改造，主变保护已全部采用微机型保护装置。微机型保护装置系统清晰简洁，安装、维护方便，装置保护原理先进灵活等优点。但由于部分从事传统继电保护装置的技术人员还不很熟练，因此，本文就比率差动保护如何调试和计算进行阐述。

变压器比率差动保护调试中要熟练掌握3个定值，即差动电流起动值（差动门坎定值）ICD　、最小制动电流IZD和比率制动系数KZD，其中最小制动电流IZD在有的厂家保护装置的保护定值中没有定值，需要调试中计算得出。

一、差动电流起动值ICD，最小制动电流IZD

比率差动制动特性如图1，当满足下列条件中任何一个时比率差动保护动作。

Ijj1　>　ICD　（Izd

Ijj1　>　ICD　+　KZD　*　（Ijj2　-　IZD）　（Ijj2　≥IZD）

Ijj1　为差电流基波有效值

KID　为二次谐波制动系数

ICD　为差动定值门坎

KZD　为比例制动系数

Ijj2　为制动电流　（两卷变，选取高、低压侧和电流的一半）

IZD　为制动电流定值门坎

在两卷变中差动电流Ijj1和制动电流Ijj2的一般关系式为：

式中：I1和I2分别为高低压侧TA二次侧电流.

由于保护装置采用软件调整变压器各侧电流的平衡系数方法，把各侧的额定电流都调整到保护装置的额定工作电流In（In=5A或1A）.所以差动电流Ijj1和制动电流Ijj2的计算式应变为（以两卷式为例）：Ijj1=I2×KPL-I1×KPM，　Ijj2=0.5×（I2×KPL+　I1×KPM）式中：KPM，KPL分别为微机保护装置中对应主变一，二次侧TA的平衡系数.其中：KPM=In/Ie1，　KPL=In/Ie2；Ie1和Ie2分别为变压器高低压侧二次TA的等值额定电流.

当调试中所加两侧电流I1和I2所得的Ijj1为差动起动电流时，则Ijj2为最小制动电流IZD.

二、实测比率制动系数KZD

（一）计算式KZD　=（　Ijj12-　Ijj11）/（　Ijj22-　Ijj21）

其中：　Ijj11、Ijj21分别为调试中仪器加到高低侧电流后根椐计算公式所得到的第一次差动电流和第一次制动电流，即为KZD斜率线中坐标中的一个点.　Ijj12、Ijj22分别为调试中仪器加到高低侧电流后根椐计算公式得到的第二次差动电流和第二次制动电流，即为KZD斜率线中坐标中的第二个点.

（二）根椐实验值计算出比率制动系数KZD应等于整定值。

三、调试接线方法及相位补偿

不同厂家的保护装置经过软件补偿后，其调试方法有所不同，由于调试一般仪器以单相电流加模拟量，若在高压侧加上单相A相电流时，则保护装置会同时侧到A，C两相电流；以此类推，加入B相电流时，则保护装置同时测到B，A两相电流；　加入C相电流时，则保护装置同时测到C，B两相电流. 如果仅从高低压侧的对应相（如：A　相）加电流I1∠0和I2∠180时，保护装置中的差动电流不为零.必须从低压侧C相加加补偿电流I3∠0，此时差动电流为零.（做B相试验时，在低压侧A相通入补偿电流；　做C相试验时，在低压侧B相通入补偿电流.）接线图2：

以南自机电WBB-36主变差动保护调试为例，具体调试步骤如下：

已知参数：

变压器容量：8000kVA、高、低侧电压比：35kV　/10kV、接线组别：Y/-11。

高低压侧TA变比分别为：K1=300/5、K2=600/5

变压器高压侧额定电流分别为：IN1=131.9A、IN2=462A

折算到高低侧互感器的二次电流分别为：

保护装置所下定值：ICD=0.65　IZD=2.20　KZD=0.5　高低压侧平衡系数：KPM＝1　低压侧平衡系数：KPL＝0.99

调试步骤如下：

1、在保护装置高压侧A相通入I1=3.25∠0　A　低压侧A相通入I2=6∠180　A，低压侧C相补偿I3=6∠0　A，此时差动不动作，然后，调节试验仪器低压侧输出，使低压侧A、C相电流同时降至4.44A时保护动作。

2、在保护装置高压侧通入I1’=4∠0A　、　低压侧A相通入I2’=7∠180、低压侧C相补偿I3’=7∠0，差动不动，然后调节试验仪使低压侧A、C相电流同时降5.70A，差动保护动作。

3、根据厂家提供的计算公式，算出调试中差动电流Ijj1　及制动电流Ijj2

Ijj11=（I1　×KPM－I2×KPL）/=（3.25×1－4.44×0.99）/=0.66

Ijj21=（I1　×KPM－I2×KPL）/（2×）=（3.25×1－4.44×0.99）/（2×）=2.20

Ijj12=（I1’　×KPM－I2’×KPL）/=（4×1－5.70×0.99）/=0.94

Ijj22=（I1’　×KPM－I2’×KPL）/（2×）=（4×1－5.7×0.99）/（2×）=2.78

4、计算比率制动系数KZD

（Ijj12－Ijj11）/（Ijj22－Ijj21）=（0.94－0.65）/（2.78－2.20）=0.50

以上试验符合定值KZD=0.5

四、上述调试分析和计算，阐明了变压器比率制动KZD关键要掌握的要点如下

1.厂家提供的差流Ijj1计算公式及制动电流Ijj2的计算公式；

2.厂家提供的高压侧平衡系数计算公式；

3.试验接线方法及相位补偿；

4.试验值计算得到的制动系数应满足定值的要求。