淺談變壓器差動保護(hù)帶負(fù)荷測試

1、<p>　　淺談變壓器差動保護(hù)帶負(fù)荷測試</p><p>　　摘要：變壓器工作正常安全與否是由差動保護(hù)顯示，由此可見差動保護(hù)的重要性。本文從差動保護(hù)原理、差動保護(hù)帶負(fù)荷測試的重要性出發(fā)，提出了帶負(fù)荷測試的內(nèi)容及分析、判斷方法，以期在實(shí)際運(yùn)行中給予參考！ </p><p>　　關(guān)鍵詞： 差動保護(hù) 帶負(fù)荷測試 測試內(nèi)容 測試數(shù)據(jù)分析 </p><p>　　Ab

2、stract:Transformer normal security is composed of differential protection differential protection display, thus the importance of. In this paper, the differential protection principle of differential protection with load

3、 test importance sets out, put forward with load testing and analysis of the content, determination method, with period in the actual operation of the given reference </p><p>　　Key words: differential protec

4、tion, the load test, the test content, test data analysis </p><p>　　中圖分類號： TM4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號 </p><p><b>　　1引言 </b></p><p>　　差動保護(hù)原理簡單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動作不需延時(shí)，一直用于變壓器做主保護(hù)， 其運(yùn)行

5、情況直接關(guān)系到變壓器的安危。怎樣才知道差動保護(hù)的運(yùn)行情況呢?怎樣才知道差動保護(hù)的整定、接線正確呢？唯有用負(fù)荷電流檢驗(yàn)。但檢驗(yàn)時(shí)要測哪些量?測得的數(shù)據(jù)又怎樣分析、判斷呢？下面就針對這些問題做些討論。 </p><p>　　2變壓器差動保護(hù)的簡要原理 </p><p>　　差動保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流（折算

6、后的電流）相等，差動繼電器不動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，差動保護(hù)感受到的二次電流和的正比于故障點(diǎn)電流，差動繼電器動作。 </p><p>　　3變壓器差動保護(hù)帶負(fù)荷測試的重要性 </p><p>　　變壓器差動保護(hù)原理簡單，但實(shí)現(xiàn)方式復(fù)雜，加上各種差動保護(hù)在實(shí)現(xiàn)方式細(xì)節(jié)上的各不相同，更增加了其在具體使用中的復(fù)雜性，使人為出錯(cuò)機(jī)率增大，正確動作率降低。比如許

7、繼公司的微機(jī)變壓器差動保護(hù)計(jì)算Y-△接線變壓器Y型側(cè)額定二次電流時(shí)不乘以，而南瑞公司的保護(hù)要乘以。這些細(xì)小的差別，設(shè)計(jì)、安裝、整定人員很容易疏忽、混淆，從而造成保護(hù)誤動、拒動。為了防范于未然，就必需在變壓器差動保護(hù)投運(yùn)時(shí)進(jìn)行帶負(fù)荷測試。 </p><p>　　4變壓器差動保護(hù)帶負(fù)荷測試內(nèi)容 </p><p>　　要排除設(shè)計(jì)、安裝、整定過程中的疏漏（如線接錯(cuò)、極性弄反、平衡系數(shù)算錯(cuò)等等），就

8、要收集充足、完備的測試數(shù)據(jù)。 </p><p>　　(1)差流（或差壓）。變壓器差動保護(hù)是靠各側(cè)CT二次電流和――差流――工作的，所以，差流（或差壓）是差動保護(hù)帶負(fù)荷測試的重要內(nèi)容。電流平衡補(bǔ)償?shù)牟顒永^電器（如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差動繼電器），用鉗形相位表或通過微機(jī)保護(hù)液晶顯示屏依次測出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差流，并記錄；磁平衡補(bǔ)償?shù)牟顒永^電器（如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差動繼電器）

9、，用0.5級交流電壓表依次測出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差壓，并記錄。 </p><p>　　(2)各側(cè)電流的幅值和相位。只憑借差流判斷差動保護(hù)正確性是不充分的，因?yàn)橐恍┙泳€或變比的小錯(cuò)誤，往往不會產(chǎn)生明顯的差流，且差流隨負(fù)荷電流變化，負(fù)荷小，差流跟著變小，所以，除測試差流外，還要用鉗形相位表在保護(hù)屏端子排依次測出變壓器各側(cè)Ａ相、Ｂ相、Ｃ相電流的幅值和相位（相位以一相PT二次電壓做參考），并記錄。此處不推薦通過微機(jī)保護(hù)液晶

10、顯示屏測量電流幅值和相位。 </p><p>　　(3)變壓器潮流。通過控制屏上的電流、有功、無功功率表，或者監(jiān)控顯示器上的電流、有功、無功功率數(shù)據(jù)，或者調(diào)度端的電流、有功、無功功率遙測數(shù)據(jù)，記錄變壓器各側(cè)電流大小，有功、無功功率大小和流向，為CT變比、極性分析奠定基礎(chǔ)。 </p><p>　　負(fù)荷電流要多大呢?當(dāng)然越大越好，負(fù)荷電流越大，各種錯(cuò)誤在差流中的體現(xiàn)就越明顯，就越容易判斷。然而

11、，實(shí)際運(yùn)行的變壓器，負(fù)荷電流受網(wǎng)絡(luò)限制，不會很大，但至少應(yīng)滿足所用測試儀器精度要求，以及差流和負(fù)荷電流的可比性。若二次負(fù)荷電流只有0.2A而差流有65mA時(shí)，判斷差動保護(hù)的正確性就相當(dāng)困難。 </p><p>　　5變壓器差動保護(hù)帶負(fù)荷測試數(shù)據(jù)分析 </p><p>　　數(shù)據(jù)收集完后，便是對數(shù)據(jù)的分析、判斷。數(shù)據(jù)分析是帶負(fù)荷測試最關(guān)鍵的一步，如果馬虎，或?qū)ψ儔浩鞑顒颖Ｗo(hù)原理和實(shí)現(xiàn)方式把握不

12、夠，就會讓一個(gè)個(gè)錯(cuò)誤溜走，得出錯(cuò)誤的結(jié)論。那么對于測得的數(shù)據(jù)我們應(yīng)從哪些方面著手呢？ </p><p><b>　　5.1看電流相序 </b></p><p>　　正確接線下，各側(cè)電流都是正序：Ａ相超前Ｂ相，B相超前C相，C相超前A相。若與此不符，則有可能： </p><p>　?。幔诙俗酉涞亩坞娏骰芈废鄤e和一次電流相別不對應(yīng)，比如端子箱內(nèi)

13、定義為A相電流回路的電纜芯接在了C相CT上，這種情況在一次設(shè)備倒換相別時(shí)最容易發(fā)生。 </p><p>　　ｂ．從端子箱到保護(hù)屏的電纜芯接反，比如一根電纜芯在端子箱接A相電流回路，在保護(hù)屏上卻接B相電流輸入端子，這種情況一般由安裝人員的馬虎造成。5.2看電流的對稱性 </p><p>　　每側(cè)Ａ相、Ｂ相、Ｃ相電流幅值基本相等，相位互差120°，即Ａ相電流超前Ｂ相120°

14、，B相電流超前C相120°，C相電流超前A相120°。若一相幅值偏差大于10%，則有可能： </p><p>　　ａ．變壓器負(fù)荷三相不對稱，一相電流偏大或一相電流偏小。 </p><p>　　ｂ．變壓器負(fù)荷三相對稱，但波動較大，造成測量一相電流幅值時(shí)負(fù)荷大，而測另一相時(shí)負(fù)荷小。 </p><p>　　ｃ．某一相CT變比接錯(cuò)，比如該相CT二次繞組抽

15、頭接錯(cuò)。 </p><p>　　ｄ．某一相電流存在寄生回路，比如某一根電纜芯在剝電纜皮時(shí)絕緣損傷，對電纜屏蔽層形成漏電流，造成流入保護(hù)屏的電流減小。 </p><p>　　5.2若某兩相相位偏差大于10%，則有可能： </p><p>　?。幔儔浩髫?fù)荷功率因數(shù)波動較大，造成測量一相電流相位時(shí)功率因數(shù)大，而測另一相時(shí)功率因數(shù)小。 </p><p&

16、gt;　?。猓骋幌嚯娏鞔嬖诩纳芈?，造成該相電流相位偏移。 </p><p>　　5.3看各側(cè)電流幅值，核實(shí)CT變比 </p><p>　　用變壓器各側(cè)一次電流除以二次電流，得到實(shí)際CT變比，該變比應(yīng)和整定變比基本一致。如果偏差大于10%，則有可能： </p><p>　　ａ．CT的一次線未按整定變比進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)。 </p><p>　　

17、ｂ．CT的二次線未按整定變比接在相應(yīng)的抽頭上。 </p><p>　　5.4看兩（或三）側(cè)同名相電流相位，檢查差動保護(hù)電流回路極性組合的正確性 </p><p>　　這里要將兩種接線分別對待，一種是將變壓器Y型側(cè)CT二次繞組接成△，另一種是變壓器各側(cè)ＣＴ二次繞組都接成Ｙ型。對于前一種接線，其兩側(cè)二次電流相位應(yīng)相差180°（三圈變壓器，可分別運(yùn)行兩側(cè)，來檢查差動保護(hù)電流回路極性組合

18、的正確性），而對于后一種接線，其兩側(cè)二次電流相位相差角度與變壓器接線方式有關(guān)。比如一臺變壓器為Y-Y-△-11接線，當(dāng)其高、低壓側(cè)運(yùn)行時(shí)，其高壓側(cè)二次電流應(yīng)超前低壓側(cè)（11―6）×30°，而當(dāng)其高、中壓側(cè)運(yùn)行時(shí)，其高壓側(cè)二次電流和中壓側(cè)電流仍相差180°。若兩側(cè)同名相電流相位差不滿足上述要求（偏差大于10°），則有可能： </p><p>　?。幔畬T二次繞組組合成△時(shí)，

19、極性弄錯(cuò)或相別弄錯(cuò)，比如Y-Y-△-11變壓器在組合Y型側(cè)CT二次繞組時(shí)，組合后的A相電流應(yīng)在A相CT極性端和B相CT非極性端（或A相CT非極性端和B相CT極性端）的連接點(diǎn)上引出，而不能在A相CT極性端和C相CT非極性端（或A相CT非極性端和C相CT極性端）的連接點(diǎn)上引出。 </p><p>　?。猓粋?cè)CT二次繞組極性接反。在安裝CT時(shí)，由于某種原因其一次極性未能按圖紙擺放時(shí)，二次極性要做相應(yīng)顛倒，如果二次極性

20、未顛倒，就會發(fā)生這種情況。 </p><p>　　5.5看差流（或差壓）大小，檢查整定值的正確性 </p><p>　　對勵磁電流和改變分接頭引起的差流，變壓器差動保護(hù)一般不進(jìn)行補(bǔ)償，而采用帶動作門檻和制動特性來克服，所以，測得的差流（或差壓）不會等于零。那用什么標(biāo)準(zhǔn)來衡量差流（或差壓）合格呢?對于差流，我們不妨用變壓器勵磁電流產(chǎn)生的差流值為標(biāo)準(zhǔn)。比如一臺變壓器的勵磁電流（空載電流）為1.

21、2%, 基本側(cè)額定二次電流為5A，則由勵磁電流產(chǎn)生的差流等于1.2%×5=0.06A，0.06A便是我們衡量差流合格的標(biāo)準(zhǔn)。對于差壓，我們引用《新編保護(hù)繼電器校驗(yàn)》中的規(guī)定：差壓不能大于150mv。如果變壓器差流不大于勵磁電流產(chǎn)生的差流值（或者差壓不大于150mv），則該臺變壓器整定值正確；否則，有可能是： </p><p>　?。幔儔浩鲗?shí)際分接頭位置和計(jì)算分接頭位置不一致。對此，我們有以下證實(shí)方法：

22、根據(jù)實(shí)際分接頭位置對應(yīng)的額定電壓或運(yùn)行變壓器各側(cè)母線電壓，重新計(jì)算變壓器各側(cè)額定二次電流，再由額定二次電流計(jì)算各側(cè)平衡系數(shù)或平衡線圈匝數(shù)，再將計(jì)算出的各側(cè)平衡系數(shù)或平衡線圈匝數(shù)擺放在差動保護(hù)上，再次測量差流（或差壓），如果差流（或差壓）滿足要求，則說明差流（或差壓）偏大是由變壓器實(shí)際分接頭位置和計(jì)算分接頭位置不一致引起，變壓器整定值仍正確，如果差流（或差壓）不滿足要求，則整定值還存在其它問題。 </p><p>

23、　?。猓儔浩鳎傩蛡?cè)額定二次電流算錯(cuò)。由于微機(jī)變壓器差動保護(hù)在“計(jì)算Y型側(cè)額定二次電流乘不乘”問題上沒有統(tǒng)一，所以，整定人員容易將Ｙ型側(cè)額定二次電流算錯(cuò)，從而，造成平衡系數(shù)整定錯(cuò)。 </p><p>　?。悖胶庀禂?shù)算錯(cuò)。計(jì)算平衡系數(shù)時(shí)，通常是先將基本側(cè)平衡系數(shù)整定為1，再用基本側(cè)額定二次電流除以另側(cè)電流得到另側(cè)平衡系數(shù)，如果誤用另側(cè)額定二次電流除以基本側(cè)電流，平衡系數(shù)就會算錯(cuò)。 </p><

24、p>　?。洌?.1~5.4中列舉的各種因素，都會最終造成差流（或差壓）不滿足要求，但我們只要按照5.1~5.4依次檢查，就會將這些因素一個(gè)個(gè)排除，此處就不再贅述。 </p><p><b>　　6結(jié)束語 </b></p><p>　　帶負(fù)荷測試對變壓器差動保護(hù)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，對其我們要有足夠的重視。帶負(fù)荷測試前，要深入了解變壓器差動保護(hù)原理、實(shí)現(xiàn)方

25、式和定值意義，熟悉現(xiàn)場接線；帶負(fù)荷測試中，要按照帶負(fù)荷測試內(nèi)容，認(rèn)真、仔細(xì)、全面收集數(shù)據(jù)；帶負(fù)荷測試后，要對照上述5條分析方法，逐一檢查、逐一判斷。只要切實(shí)做到了這三點(diǎn)，變壓器差動保護(hù)就萬無一失了。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 賀家李等，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M]，北京，水電出版社，1984. </p>