摘要：通過變壓器差動保護構(gòu)成原理及接線,為消除yd接法變壓器兩側(cè)固有角差和幅差,分析變壓器差動保護兩側(cè)電流移相方法,接合主流廠家變壓器差動保護調(diào)試方法實質(zhì)解釋。為相關(guān)工作人員提供參考。

　　關(guān)鍵詞：變壓器差動保護;電流移相;調(diào)試

　　Abstract: through the transformer differential protection constitute principle and wiring, to eliminate yd meet method on both sides of the transformer inherent angular and picture is poor, analysis transformer differential protection on both sides of the current phase shifting method, engage mainstream manufacturer transformer differential protection debugging method essence explanation. To provide reference for the related personnel.

　　Keywords: transformer differential protection; Current phase shifting; debugging

　　中圖分類號： TM4 文獻標識碼：A 文章編號：

　　一、差動保護兩側(cè)電流的移相是改變角差的方式

　　Y,d接線的變壓器，兩側(cè)電流的相位不同，若不采取措施，要滿足各側(cè)電流的相量和等于零，即0，根本不可能。因此，要使正常工況下差動保護各側(cè)的電流相量和為零，首先應(yīng)將某一側(cè)差動TA二次電流進行移相。

　　在變壓器縱差保護中，對某側(cè)電流的移相方式有兩類共4種。兩類是：通過改變差動 TA接線方式移相(即由硬件移相);由計算機軟件移相。4種是：改變高壓側(cè)差動TA接線方式移相;采用輔助TA移相;由軟件在差動元件高壓側(cè)移相;由軟件在差動元件低壓側(cè)移相。

　　1、改變差動 TA接線方式移相

　　過去的模擬式變壓器縱差保護，大多采用改變高壓側(cè)差動TA的接線方式進行移相。微機型保護也可采用這種移相方式。

　　采用上述移相方式時,須首先知道變壓器的接線組別。變壓器的接線組別不同,相應(yīng)的差動TA的接線組別亦不相同。

　　(1)YN,d11變壓器差動TA的接線組別。如圖1所示，由于變壓器低壓側(cè)各相電流(出線電流)分別超前高壓側(cè)同名相電流30゜，因此，低壓側(cè)差動TA二次電流也超前高壓側(cè)同名相電流30゜。而從高壓側(cè)差動TA二次流入各相差動元件的電流(分別為TA二次兩相電流之差)滯后變壓器同名相電流150゜。因此，各相差動元件的兩側(cè)電流的相位相差180゜。

　　(2)YN,d5變壓器差動TA的接線組別。如圖2所示，由于變壓器低壓側(cè)各相電流(出線電流)分別滯后高壓側(cè)同名相電流150゜，因此，低壓側(cè)差動TA二次電流也滯后高壓側(cè)同名相電流150゜。而從高壓側(cè)差動TA二次流入各相差動元件的電流(分別為TA二次兩相電流之差)超前變壓器同名相電流30゜。因此，各相差動元件的兩側(cè)電流的相位相差180゜。

　　(3)YN,d1變壓器差動TA的接線組別。如圖3所示，由于變壓器低壓側(cè)各相電流(出線電流)分別滯后高壓側(cè)同名相電流30゜，因此，低壓側(cè)差動TA二次電流也滯后高壓側(cè)同名相電流30゜。而從高壓側(cè)差動TA二次流入各相差動元件的電流(分別為TA二次兩相電流之差)超前變壓器同名相電流150゜。因此，各相差動元件的兩側(cè)電流的相位相差180゜。

　　綜上所述,改變變壓器高壓側(cè)TA接線移相的實質(zhì)是:對于接線組別分別為YN,d11、YN,d5 、YN,d1的變壓器,其差動保護TA的接線應(yīng)分別為D11,y、D5,y、D1,y,從而使正常工況下各相差動元件兩側(cè)電流的相位相差180゜。

　　2、接入輔助 TA的移相方式

　　用輔助TA的電流移相方式與采用改變差動TA的接線方式對電流進行移相的方法實質(zhì)相同。

　　對于接線組別分別為Y,d接線的變壓器,其差動TA的接線為Y,y,而在保護裝置中設(shè)置一組輔助TA,接為三角形,接入變壓器高壓側(cè)差動TA二次,對該側(cè)電流進行移相,以達到正常工況下使各相差動元件兩側(cè)電流相位相反的目的。

　　當然，對于不同接線組別的變壓器，輔助TA的連接方式不相同。

　　對于接線組別分別為YN,d11、YN,d5 、YN,d1的變壓器,其輔助TA的接線應(yīng)分別為D11,y、D5,y、D1,y。

　　3、用軟件對高壓側(cè)電流移相

　　運行實踐表明：采用改變高壓側(cè)差動TA的接線方式進行移相的方法，有以下主要缺點：

　　(1)第一次投運的變壓器，若某相差動TA極性接錯，分析及處理相對較麻煩,在實際工作中更換TA后接線對保護人員的要求較高。

　　(2)實現(xiàn)差動元件的TA斷線閉鎖也比較麻煩。

　　(3)TA二次負載增大三倍，容易使TA飽和。

　　在微機型保護中，通過軟件進行某側(cè)電流移相方式已被廣泛應(yīng)用。對Y,d接線的變壓器，廠家或設(shè)計要求兩側(cè)二次TA接線均接為Y型。

　　用軟件對高壓側(cè)差動TA二次電流移相的實質(zhì)是：在計算差動元件的差流時，高壓側(cè)的電流采用TA二次兩相電流之差。分析表明，這種移相方式與采用改變TA接線進行移相的方式是等效的。前面已述，變壓器高壓側(cè)TA接線移相的實質(zhì)是:對于接線組別分別為YN,d11、YN,d5 、YN,d1的變壓器,其差動保護TA的接線應(yīng)分別為D11,y、D5,y、D1,y,從而使正常工況下各相差動元件兩側(cè)電流的相位相差180゜。因此，YN,d11接法的變壓器高壓側(cè)的電流采用TA二次兩相電流之差按D11接線原則，A、B、C 相電流進入差流計算應(yīng)分別取Ia-Ib、Ib-Ic、Ic-Ia, YN,d5接法的變壓器高壓側(cè)的電流采用TA二次兩相電流之差按D5接線原則，A、B、C 相電流進入差流計算應(yīng)分別取Ib-Ia、Ic-Ib、Ia-Ic, YN,d1接法的變壓器高壓側(cè)的電流采用TA二次兩相電流之差按D1接線原則，A、B、C 相電流進入差流計算應(yīng)分別取Ia-Ic、Ib-Ia、Ic-Ib。

　　4、用軟件對低壓側(cè)電流移相

　　用軟件對低壓側(cè)差動TA二次電流移相的實質(zhì)是：在計算差動元件的差流時，將低壓側(cè)各相TA二次電流移動一個角度。分別與高壓側(cè)同名相TA二次電流計算。

　　對Y,d接線的變壓器，與高壓側(cè)移相相同，要求兩側(cè)二次TA接線均接為Y型。用軟件對低壓側(cè)差動TA二次電流移相的角度由變壓器的接線組別決定。對于Y,d11接線的變壓器，由于變壓器低壓側(cè)各相電流(出線電流)分別超前高壓側(cè)同名相電流30゜，因此，低壓側(cè)差動TA二次電流也超前高壓側(cè)同名相電流30゜。要改變固有角差，則應(yīng)將低壓側(cè)差動TA二次電流依次向滯后方向移動30゜

　　同樣道理，對于Y,d5接線的變壓器，由于變壓器低壓側(cè)各相電流(出線電流)分別滯后高壓側(cè)同名相電流150゜，則應(yīng)將低壓側(cè)差動TA二次電流依次向超前方向移動150゜，對于Y,d1接線的變壓器，由于變壓器低壓側(cè)各相電流(出線電流)分別超前高壓側(cè)同名相電流30゜，則應(yīng)將低壓側(cè)差動TA二次電流依次向滯后方向移動30゜

　　二、兩側(cè)平衡系數(shù)調(diào)整是改變幅差的方式

　　若變壓器兩側(cè)差動TA二次電流的不同，若不采取措施，同樣不能滿足0。

　　在變壓器差動保護中，采用“作用等效”。對電磁式保護，采用“安匝數(shù)”原理調(diào)整，晶體管和集成電路保護通過變換器將不同電流變換為相同電壓進行比較，即二次電壓平穩(wěn)原理。

　　在微機型變壓器保護裝置中，引用了一個將兩個大小不等的電流折算成作用完全相同電流的折算系數(shù)，將該系數(shù)稱為平衡系數(shù)。

　　根據(jù)變壓器的容量、接線組別、各側(cè)電壓及各側(cè)差動TA的變比，可計算出兩側(cè)之間的平衡系數(shù)。

　　設(shè)變壓器的容量為Se,接線組別為YN,d兩側(cè)的電壓分別為Uy及Ud,兩側(cè)差動TA的變比分別為ny及nd,若以變壓器Y 側(cè)為基準,計算出差動保護兩側(cè)之間的平衡系數(shù)k

　　三、主流廠家變壓器差動保護的計算分析和調(diào)試方法(以PST-1200為例)

　　南自PST-1200型變壓器保護在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛，以此為例進行分析。

　　其差流的計算公式以Y/△-11轉(zhuǎn)角CT全星型接線A相為例：IACD=(IAH-IBH)/1.732+IAL*CTL*UL/(CTH*UH)。由此公式可知進入保護高壓側(cè)二次電流計算是以轉(zhuǎn)角后電流作為差動保護高壓側(cè)A相電流，在向超前方向轉(zhuǎn)動30゜后與低壓側(cè)A相電流方向一致。在除以1.732后與高壓側(cè)A相二次電流幅值相同。應(yīng)注意的是變壓器兩側(cè)二次電流實際指向應(yīng)指向變壓器。

　　現(xiàn)場調(diào)試做比例系數(shù)時，比較困惑的問題是：分相差動在保護低壓側(cè)加a相電流，高壓側(cè)也加A相電流,無論如何調(diào)整，保護裝置總有C相差流。同樣，分相差動在保護低壓側(cè)加b相電流，高壓側(cè)也加B相電流,無論如何調(diào)整，保護裝置總有A相差流。分相差動在保護低壓側(cè)加c相電流，高壓側(cè)也加C相電流,無論如何調(diào)整，保護裝置總有B相差流。對此分析如下：

　　A相差流計算公式：IACD=(IAH-IBH)/1.732+IAL*CTL*UL/(CTH*UH)。

　　B相差流計算公式：IBCD=(IBH-ICH)/1.732+IBL*CTL*UL/(CTH*UH)。

　　C相差流計算公式：ICCD=(ICH-IAH)/1.732+ICL*CTL*UL/(CTH*UH)。

　　分相差動在保護低壓側(cè)加a相電流，高壓側(cè)也加A相電流時,根據(jù)B相差流計算公式和C相差流計算公式可知，保護裝置沒有B相差流，但有C相差流。分相差動在保護低壓側(cè)加b相電流，高壓側(cè)也加B相電流時,根據(jù)C相差流計算公式和A相差流計算公式可知，保護裝置沒有B相差流，但有A相差流。分相差動在保護低壓側(cè)加c相電流，高壓側(cè)也加C相電流時,根據(jù)A相差流計算公式和B相差流計算公式可知，保護裝置沒有A相差流，但有B相差流。

　　如實驗時做的是星型側(cè)對角型側(cè)實驗時需在星型側(cè)加單個電流，而需要在角型側(cè)加相對應(yīng)兩相電流。如星型側(cè)A相，角型側(cè)需加a相和c相。a相與星型A相反相，c相與星型A相同相。由C相差流計算公式：ICCD=(ICH-IAH)/1.732+ICL*CTL*UL/(CTH*UH)可知：ICCD=(0-IAH)/1.73+IaL*CTL*UL/(CTH*UH)=0從而消除了C相差流影響。同理，星型側(cè)B相，角型側(cè)需加b相和a相,b相與星型B相反相，a相與星型B相同相,從而消除了A相差流影響。星型側(cè)C相，角型側(cè)需加c相和b相,c相與星型C相反相，b相與星型C相同相,從而消除了B相差流影響。

　　四、結(jié)語

　　變電站主變保護差動是主變主保護，弄清原理和增加分析能力對調(diào)試人員發(fā)現(xiàn)和解決保護裝置及二次回路在設(shè)計和安裝中存在的問題有極大必要性，調(diào)試人員技術(shù)水平提高和分析能力的擴展也是確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的一項重要人員因素。

　　參考文獻：

　　[1]南自PST-1200保護裝置技術(shù)說明書[S].

　　[2]《PST-1200系列微機型變壓器保護檢驗作業(yè)指導書》Q/YNDW113.2.142-2006

　　[3]《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》DL/T995-2006