时间：2013-11-29 分类：电力
摘 要: 随着常规的继电保护过渡到综合的微机保护。变压器作为主要的电气设备，对电力系统安全运行起着重要的作用。因此对变压器的主保护调试进行探讨。
关键词: 电力职称论文发表,职称论文范文,比率差动,比例制动系数,二次谐波制动,瓦斯保护
一、概述
随着电力系统的快速发展，高压变电所的大量建设，主设备保护使用量迅速上升，同时，出现事故的机率也大大增加，装置缺陷和使用不当造成的影响也迅速增大，主设备继电保护可靠运行也成为确保电网安全经济运行的重要因素。
继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。由于电力系统的特殊性,电气故障的发生是不可避免的。一旦发生局部电网和设备事故,而得不到有效控制,就会造成对电网稳定的破坏和大面积停电事故。现代化大电网对继电保护的依赖性更强,对其动作正确率的要求更高
二、继电保护调试技术特点、主要步骤
继电保护测试技术主要适用于变电所的两卷式、三卷式变压器微机保护调试。
该技术主要特点：试验动作条件描述明确;试验接线、试验方法描述具体;微机保护试验原理阐述的简单明了;试验适合率达到98%以上。
测试主要步骤：
1看懂图纸熟知回路动作原理——做好回路动作调试及非电量的确认。
2看保护装置说明书——了解装置硬件、保护装置的技术参数，熟知保护装置的各种保护动作原理及动作条件.
3看保护定值单——掌握保护装置调试内容。
4根据保护装置调试的保护内容画好试验接线图，试验方法得当，电压及电流回路接线要正确无误，测试箱输出参数准确。
5 填好试验表格，保证试验数据正确填写。
三、继电保护调试技术
纵差动保护
纵差动保护用于反应变压器绕组、套管及引出线上的短路故障，通过比较变压器两侧电流的大小和相位决定保护是否动作，动作跳开变压器各侧断路器。
a)正常运行及外部故障;b)内部故障(双侧电源);c)内部故障(单侧电源)
差动元件的动作方程如下;
①当制动电流Izd≤拐点Ig时，差流Id≥差流动作定值Idzo差动保护动作;
②当制动电流Izd≥拐点Ig时，差流Id≥Idzo+K1(Izd-Ig1);
③当差动电流Id≥差动速断定值为Isd 。 K为比率制动系数
保护逻辑框图如图3
变压器差动保护需注意的问题
1. 测试时三侧(两侧)差动互感器极性要保持一致。
2.变压器励磁涌流的影响及防止措施。
分析表明，变压器励磁涌流中含有明显的非周期分量，其中二次谐波分量比例最
大。根据励磁涌流的含有大量二次谐波的特点能够鉴别出是故障电流还是励磁涌流。如果是励磁涌流，则制动(闭锁保护)，即不开放保护;如果不是励磁涌流，则开放保护。所以一般采用二次谐波制动的差动保护。
3.差动保护二次电流的相位调整
继电保护通过互感器二次接线补偿：将Y侧CT二次接成△，△侧接成Y，△侧直接输出线电流给保护，虽然接线复杂易错，但是试验相对简单。改为微机保护后采用了用软件克服相位差，CT二次接线采用了全星型接线，试验方法却复杂化。
1)当变压器接线为Y/Y时，两侧本是同相位，TA接线一般为Y/Y，选相位不调整。
2)当变压器接线为Y/Δ时，两侧不同相位，对微机保护TA接线一般也为Y/Y。如果保护设计为高压侧内部相位补偿，则选高压侧相位调整，如果保护设计为低压侧内部相位补偿(如南瑞的RCS-978型保护)，则选低压侧相位调整，如果保护设计为无内部相位补偿，靠TA外部接线补偿，则选不调整。
4.差动保护补偿电流：
用三相电流做试验时，若补偿电流未加进去，试验时往往是第一个动作点动作正确，而其后的动作点都是加上电流就动作。就是因为未加补偿电流，虽然我们要做的试验相没满足差动动作条件，但是补偿相的差流会超过差动整定值，所以保护很快出口。
对Y/△变压器的Y型侧电流相位补偿方法：在软件中将△侧电流做一个反相序的两相电流之差。 Ia\"=(IA- IB)/√3
Ib\"=(IB- IC)/√3
Ic\"=(IC- IA)/√3
所以高压侧转换后的电流应为：
如果只给高压侧A相通入一个电流，B、C相不加电流则转换后的高压侧三相电流为：
Ia\"=(IA- IB)/√3=(IA-0)/√3= IA/√3
Ib\"=(IB- IC)/√3=(0-0)/√3=0
Ic\"=(IC- IA)/√3=(0- IA)/√3=- IA/√3
所以高压侧C相上有了电流，并且与A相上的电流大小相等、方向相反，试验时为了平衡高压侧C相上的电流，就在低压侧的c相上加一个补偿电流，并且，所加的补偿电流应与加在低压侧a相上的电流大小相等，方向相反。
同理，如果测试变压器的B相，只给高压侧的B相加电流，A、C两相不加电流，
依据上述公式: Ia\"=(IA- IB)/√3=(0-IB)/√3=-IB/√3#p#分页标题#e#
Ib\"=(IB- IC)/√3=(IB-0)/√3= IB/√3
Ic\"=(IC- IA)/√3=(0- 0)/√3= 0
由此看出，高压侧A相有了一个大小相等、方向相反的电流，试验时应补偿低压侧的a相。因此，正确的接线为：测试B相时，测试仪IA接保护高压侧的B相，测试仪IB接保护低压侧的相，测试仪IC接保护低压侧的a相，保护高、低压侧的中性线短接后，接测试仪的IN，其中IC做为补偿电流。测试仪IA设为0°，测试仪IB设为180°，测试仪IC设为0°。同理，如果测试变压器的C相，既只给高压侧的C相加电流，A、B两相不加电流，依据上述公式得：
Ia\"=(IA- IB)/√3=(0-0)/√3=0
Ib\"=(IB- IC)/√3=(0- IC)/√3=- IC/√3
Ic\"=(IC- IA)/√3=(IC - 0)/√3= IC/√3
所以高压侧B相上有了电流，并且与C相上的电流大小相等、方向相反，试验时为了平衡，高压侧B相上的电流，就在低压侧的b相上加一个补偿电流，并且，所加的补偿电流应与加在低压侧c相上的电流大小相等，方向相反。
5.平衡系数的设置
平衡系数设置不对可能会使测试出来的曲线与整定的曲线偏差较大。
如果保护定值中没有给出平衡则可通过参数计算的方式，由软件计算出格策的平衡系数。方法是：从\"参数\"页面的\"设置方式\"下拉菜单中选择一种计算方法，然后将变压器的相应参数输入其上方的表格中。如果保护定值中给出平衡系数，这时可选择\"直接设置平衡系数\"。但由于定值中只给了低、中压侧的平衡系数，
要考虑如何确定高压侧的平衡系数。
方法一:先设高压侧平衡系数为1，若做\"比率制动系数测试\"试验时打出的点都在图中理论曲线的偏下方，则将其修改为1.732，再做一次试验。这是最简单的方法。
方法二：若变压器两侧的接线方式类型为Y(Y0)/Y，则高压侧平衡系数固定为1.如果接线方式类型为Y/Δ时，则依据以下方式确定：若差动保护的动作门槛整定值为M，而实际测得的动作电流为1.732*M，则高压侧平衡系数为1.732.若实际测得的动作电流也为M，则平衡系数为1。
备注：低(中)压侧的平衡系数按定值单如实填写即可。
6.制动公式选择不对会使测试出来的曲线以及计算出来的制动系数会和保护的整定值会有很大的偏差，甚至完全不对。
7.对于微机差动保护，实际上比例制动和速断保护是两套保护，所以很多保护都设置了控制值，由于投、退这两种保护。无论是比例制动，还是速断保护，它们动作出口都很短，一般在30-60ms之间，而这两种保护往往又共用一个出口接点，这给测试工作带来一些不便。测试差动速断时，一般应将\"比例制动\"保护由控制字退出，如果不退出，或有些保护没有这种退出功能，则只有在比例制动保护动作后，继续增加输出电流，从保护指示灯或有关报文判断差动速断保护是否动作。
8. TA断线判据
TA断线判据分为两种情况，一种为未引起差动保护启动的TA断线判别，一种为引起差动保护启动的TA断线判别。
引起差动保护启动的TA断线判别：
当三相电流都大于0.2倍的额定电流时，启动TA断线判别程序，满足下列条件认为TA断线：
a.本侧三相电流中至少一相电流不变;
b.最大相电流小于1.2倍的额定电流;
c.任意一相电流为零。
未引起差动保护启动差动保护的TA断线判别：
满足下列条件认为TA断线，延时10S发TA断线信号：
a.零序电流大于0.1倍的额定电流;
b.最大相电流小于0.25倍的额定电流;
c.任意一相电流为零。
通过定值\"TA断线闭锁差动\"控制TA断线判别出后是否闭锁差动保护。当\"TA断线闭锁差动\"整定为\"0\"时，判别出TA断线后不闭锁差动保护，整定为\"1\"时，判别出TA断线后闭锁差动保护。
二次谐波制动比测试：
保护动作条件：二次谐波电流与基波电流之比大于整定的二次谐波制动比
试验方法：直接测试出谐波制动系数。谐波角度设置为：180º或0º试验效果较好。
高压侧谐波叠加差流：试验时仅在高压侧输出电流，但输出的是差流基波叠加谐波分量，
此时谐波分量为制动电流，基波分量为差动电流。
高压侧谐波，低压侧基波：试验时两侧均输出电流，高压侧输出谐波，低压侧输出基波差
流分量。此时高压侧谐波电流为制动电流，低压侧基波差流为差动电流。
当谐波分量较大时(大于谐波制动系数比例)，谐波将制动住差动动作电流使保护不能出口。因此，谐波制动系数测试方法是，固定某一基波差流值Id，变化谐波电流值Ixb，通过双向搜索的方法查找出谐波电流能制动的临界点的比值，即谐波制动系数Kxb。
谐波制动系数Kxb =(临界点处) Ixb/Id
比例制动系数的测试：
比率差动保护是差动保护的一种。 差动保护需采取比率差动的原理：防止在变压器区外故障(穿越性故障)时，高低压侧CT转变特性不一致，导致差流的产生，并且超过定值而动作，当采用了带比率制动的差动保护后，随着穿越电流的增大，差动启动的门槛将会抬高，保证穿越性故障不误动。#p#分页标题#e#
对于三卷变，每次取两侧分别做，例如\"高-低\"\"高-中\"分别做。试验时所选参数应与相对应的变压器的接线方式一致。
试验方法：在高压侧由软件移相的变压器纵差保护，根据变压器的接线组别，制定在变压器各侧通入电流的相别和相数。
方法一：(以A相为例)1#变压器110kV高压侧与6kV低压侧接线组别为Y/Δ，差动TA接线为Y,y时：
因为变压器的高压侧联接组别为Y，低压侧联接组别为Δ。而又因为高压侧相位补偿，所以低压侧有差流，因而从有差流相加一个等值的电流来作为高压侧补偿电流来平衡差流相，不加平衡电流差启会动作，而做不出比率制动保护。
接线时测试仪的IA固定接差动保护装置高压侧电流输入端，IB固定接保护低压侧电流输入端，而IC作为补偿电流用。(在选高压侧相位调整时作为高压侧补偿电流，选低压侧相位调整时作为低压侧补偿电流)
所以当录制A相差动原件的比率制动特性曲线时，应在A相差动原件的低压侧及C相差动原件低压侧的电流输入端分别通入电流ÌA及-ÌA，而在高压侧A相差动元件电流输入端通电流使保护动作。
高压侧电流作动作电流，低压侧电流作制动电流。
结束语：
电力系统是一个庞大复杂的系统，每天都要产生大量的信息，要充分发挥现有设备的能力，必须及时准的掌握这些信息与原理并进行快速的处理与分析。
变压器差动保护是主变最重要的保护之一，对它应有足够的重视。微机型主变差动装置种类繁多，但万变不离其中，只要掌握了我们前面介绍的原理与试验方法后一定能举一反三，正确试验主变差动保护。
参考文献：
1.李玉海 刘昕 李鹏。电力系统主设备继电保护试验[M]，中国电力出版社，2005
2.国家电力调度通讯中心 继电保护培训教材[M]，中国电力出版社，2009
3.王维俭电力系统主设备继电保护原理及应用[M]，中国电力出版社1996
