干式變壓器差動(dòng)保護有載試驗的探討

【摘要】針對干式變壓器差動(dòng)保護在設計、安裝和整定過(guò)程中可能出現的各種問(wèn)題，結合干式變壓器差動(dòng)保護的原理，提出了有載試驗的內容、分析和判斷方法?！娟P(guān)鍵詞】負荷測試；測試內容；測試數據分析

簡(jiǎn)介差動(dòng)保護因其原理簡(jiǎn)單、電量簡(jiǎn)單、保護范圍明確、無(wú)延時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，一直作為干式變壓器的主要保護，其運行直接關(guān)系到干式變壓器的安全。如何了解差動(dòng)保護的操作？怎么才能知道差動(dòng)保護的整定和接線(xiàn)正確？?jì)H帶負載電流測試。但是檢驗時(shí)應該測量哪些量呢？如何分析判斷實(shí)測數據？以下是對這些問(wèn)題的討論。2干式變壓器差動(dòng)保護的簡(jiǎn)要原理差動(dòng)保護采用基爾霍夫電流定理。當干式變壓器在區外正常工作或發(fā)生故障時(shí)，視為理想的干式變壓器，則流入干式變壓器的電流與流出的電流(轉換后的電流)相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。干式變壓器內部故障發(fā)生時(shí)，兩側(或三側)向故障點(diǎn)提供短路電流，差動(dòng)保護感應到的二次電流之和與故障點(diǎn)電流成正比，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。3干式變壓器差動(dòng)保護有載試驗的重要性干式變壓器差動(dòng)保護原理簡(jiǎn)單，但實(shí)施方式復雜。另外，各種差動(dòng)保護的細節不同，增加了其具體使用的復雜性，增加了人為失誤的概率，降低了正確動(dòng)作率。例如，姬旭干式變壓器微機差動(dòng)保護在計算Y-接線(xiàn)干式變壓器Y型側額定二次電流時(shí)，并未相乘，而是相乘了南瑞公司的保護。這些微小的差異，很容易讓設計者、安裝者、整定者忽略、混淆，從而造成誤操作、拒保護。為了防患于未然，干式變壓器差動(dòng)保護投入運行時(shí)，有必要進(jìn)行有載試驗。4為了消除設計、安裝、整定過(guò)程中的遺漏(如接線(xiàn)錯誤、極性顛倒、平衡系數計算錯誤等。)，需要收集足夠完整的測試數據。1.流量差(或壓差)。干式變壓器差動(dòng)保護通過(guò)各側CT二次電流和差動(dòng)電流——工作。因此，差動(dòng)電流(或差壓)是差動(dòng)保護有載試驗的重要內容。帶電流平衡補償的差動(dòng)繼電器(如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差動(dòng)繼電器)，用鉗形相位計或微機保護液晶顯示屏依次測量并記錄A相、B相和C相的相位差電流；磁平衡補償差動(dòng)繼電器(如BCH-1、BCH-2、DCD-5差動(dòng)繼電器)，用0.5交流電壓表依次測量A相、B相和C相相位差電壓，并記錄下來(lái)。2.每側電流的幅度和相位。僅通過(guò)差動(dòng)電流來(lái)判斷差動(dòng)保護的正確性是不夠的，因為接線(xiàn)或變比中的一些小誤差往往不會(huì )產(chǎn)生明顯的差動(dòng)電流，而且差動(dòng)電流隨負載電流而變化，負載較小，所以除了測試差動(dòng)電流外，干式變壓器每側A相、B相和C相電流的幅值和相位都要用保護屏端行的鉗形相位表依次測量(相位以單相PT二次電壓為基準)并記錄下來(lái)。不建議用微機保護液晶屏來(lái)測量電流幅值和相位。3.干式變壓器功率流。通過(guò)控制面板上的電流、有功、無(wú)功功率計，或監控顯示器上的電流、有功、無(wú)功數據，或調度端的電流、有功、無(wú)功遙測數據，記錄干式變壓器各側的電流幅值、有功、無(wú)功幅值和流向，為CT變比和極性分析奠定基礎。負載電流有多大？當然，越大越好，負載電流越大，差動(dòng)電流反映的各種誤差越明顯，越容易判斷。但干式變壓器在實(shí)際運行中的負載電流受網(wǎng)絡(luò )限制，不會(huì )很大，但至少要滿(mǎn)足所用測試儀器的精度要求和差動(dòng)電流與負載電流的可比性。如果

那么對于測得的數據我們該怎么辦呢？5.1當電流相序正確連接時(shí)，每側電流為正序：A相領(lǐng)先B相，B相領(lǐng)先C相，C相領(lǐng)先A相.如果與此不符，有可能：a .接線(xiàn)盒內二次電流回路的相位與一次電流的相位不對應。比如接線(xiàn)盒中定義為A相電流回路的電纜接C相CT，這種情況在一次設備換相時(shí)較容易發(fā)生。b .接線(xiàn)盒到保護屏的電纜芯線(xiàn)接反。例如，接線(xiàn)盒中的A相電流電路和保護屏中的B相電流輸入端子連接有一個(gè)電纜芯。這種情況一般是由于安裝人員的粗心造成的。5.2看電流的對稱(chēng)性。每側A相、B相、C相的幅度基本相等，相差120，即A相領(lǐng)先B相120，B相領(lǐng)先120，C相領(lǐng)先120。如果某一相的幅值偏差大于10%，則有可能：a .干式變壓器負載三相不對稱(chēng)，單相電流過(guò)大或過(guò)小。b .干式變壓器負載三相對稱(chēng)，但波動(dòng)較大，導致測量一相電流幅值時(shí)負載大，測量另一相時(shí)負載小。c .某相CT變比有誤，如該相CT二次繞組抽頭有誤。d .某相電流中存在寄生回路，例如某電纜芯線(xiàn)在剝下電纜外皮時(shí)絕緣損壞，導致泄漏電流流向電纜屏蔽層，導致流入保護屏的電流減少。如果某兩相的相位偏差大于10%，則有可能：a .干式變壓器的負載功率因數波動(dòng)較大，導致測量一相時(shí)功率因數大，測量另一相時(shí)功率因數小。b .某相電流存在寄生回路，造成相電流相位偏差。5.3查看各側電流幅值，驗證干式變壓器各側一次電流除以二次電流，得到實(shí)際CT比，應與整定比基本一致。如果偏差大于10%，則可能是交流CT的一次線(xiàn)沒(méi)有按照設定的比例串聯(lián)或并聯(lián)。b . b . CT的二次線(xiàn)沒(méi)有按照設定比例接相應的抽頭。5.4查看兩側(或三側)同名相電流，檢查差動(dòng)保護電流回路極性組合的正確性。這里要分別處理兩種接線(xiàn)，一種是將干式變壓器Y側的ct二次繞組接成三角形，另一種是干式變壓器每側的CT二次。

繞組都接成Ｙ型。對于前一種接線(xiàn)，其兩側二次電流相位應相差180°（三圈干式變壓器，可分別運行兩側，來(lái)檢查差動(dòng)保護電流回路極性組合的正確性），而對于后一種接線(xiàn)，其兩側二次電流相位相差角度與干式變壓器接線(xiàn)方式有關(guān)。比如一臺干式變壓器為Y-Y-△-11接線(xiàn)，當其高、低壓側運行時(shí)，其高壓側二次電流應超前低壓側（11—6）×30°，而當其高、中壓側運行時(shí)，其高壓側二次電流和中壓側電流仍相差180°。若兩側同名相電流相位差不滿(mǎn)足上述要求（偏差大于10°），則有可能： ａ．將CT二次繞組組合成△時(shí)，極性弄錯或相別弄錯，比如Y-Y-△-11干式變壓器在組合Y型側CT二次繞組時(shí)，組合后的A相電流應在A(yíng)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(yíng)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。 ｂ．一側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)，二次極性要做相應顛倒，如果二次極性未顛倒，就會(huì )發(fā)生這種情況。5.5 看差流（或差壓）大小，檢查整定值的正確性 對勵磁電流和改變分接頭引起的差流，干式變壓器差動(dòng)保護一般不進(jìn)行補償，而采用帶動(dòng)作門(mén)檻和制動(dòng)特性來(lái)克服，所以，測得的差流（或差壓）不會(huì )等于零。那用什么標準來(lái)衡量差流（或差壓）合格呢？對于差流，我們不妨用干式變壓器勵磁電流產(chǎn)生的差流值為標準。比如一臺干式變壓器的勵磁電流（空載電流）為1.2%, 基本側額定二次電流為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準。對于差壓，我們引用《新編保護繼電器校驗》中的規定：差壓不能大于150mv。如果干式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），則該臺干式變壓器整定值正確；否則，有可能是： ａ．干式變壓器實(shí)際分接頭位置和計算分接頭位置不一致。對此，我們有以下證實(shí)方法：根據實(shí)際分接頭位置對應的額定電壓或運行干式變壓器各側母線(xiàn)電壓，重新計算干式變壓器各側額定二次電流，再由額定二次電流計算各側平衡系數或平衡線(xiàn)圈匝數，再將計算出的各側平衡系數或平衡線(xiàn)圈匝數擺放在差動(dòng)保護上，再次測量差流（或差壓），如果差流（或差壓）滿(mǎn)足要求，則說(shuō)明差流（或差壓）偏大是由干式變壓器實(shí)際分接頭位置和計算分接頭位置不一致引起，干式變壓器整定值仍正確，如果差流（或差壓）不滿(mǎn)足要求，則整定值還存在其它問(wèn)題。 ｂ．干式變壓器Ｙ型側額定二次電流算錯。由于微機干式變壓器差動(dòng)保護在“計算Y型側額定二次電流乘不乘”問(wèn)題上沒(méi)有統一，所以，整定人員容易將Ｙ型側額定二次電流算錯，從而，造成平衡系數整定錯。 ｃ．平衡系數算錯。計算平衡系數時(shí)，通常是先將基本側平衡系數整定為1，再用基本側額定二次電流除以另側電流得到另側平衡系數，如果誤用另側額定二次電流除以基本側電流，平衡系數就會(huì )算錯。 ｄ．5.1—5.4中列舉的各種因素，都會(huì )較終造成差流（或差壓）不滿(mǎn)足要求，但我們只要按照5.1—5.4依次檢查，就會(huì )將這些因素一個(gè)個(gè)排除，此處就不再贅述。6 結束語(yǔ) 帶負荷測試對干式變壓器差動(dòng)保護的安全運行起著(zhù)至關(guān)重要的作用，對其我們要有足夠的重視。帶負荷測試前，要深入了解干式變壓器差動(dòng)保護原理、實(shí)現方式和定值意義，熟悉現場(chǎng)接線(xiàn)；帶負荷測試中，要按照帶負荷測試內容，認真、仔細、全面收集數據；帶負荷測試后，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)，干式變壓器差動(dòng)保護就萬(wàn)無(wú)一失了。

參考文獻

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來(lái)源：繼電器