摘要：目前變壓器都安裝了差動(dòng)保護(hù)，并引入比率制動(dòng)式差動(dòng)繼電器，以保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。為此，介紹變壓器差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性曲線及現(xiàn)場測試方法。

關(guān)鍵詞：變壓器；差動(dòng)保護(hù)；制動(dòng)特性；測試方法

1前言

變壓器是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的主要電氣設(shè)備之一。由于變壓器發(fā)生故障時(shí)造成的影響很大，故應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其繼電保護(hù)裝置功能的調(diào)試，以提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。變壓器保護(hù)裝置中最重要一項(xiàng)配置——差動(dòng)保護(hù)，就是為了防御變壓器內(nèi)部線圈及引出線的相間及匝間短路，以及在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)側(cè)的引出線和線圈上的接地短路。同時(shí)，由于差動(dòng)保護(hù)選擇性好，靈敏度高，因此，我們還應(yīng)該考慮該保護(hù)能躲過勵(lì)磁涌流和外部短路所產(chǎn)生的不平衡電流，同時(shí)應(yīng)在變壓器過勵(lì)磁時(shí)能不誤動(dòng)。

2 差動(dòng)保護(hù)中引入比率制動(dòng)特性曲線

變壓器在正常負(fù)荷狀態(tài)下，電流互感器的誤差很校這時(shí)，差動(dòng)保護(hù)的差回路不平衡電流也很小，但隨著外部短路電流的增大，電流互感器就可能飽和，誤差也隨之增大，這時(shí)的不平衡電流也隨之增大。當(dāng)電流超過保護(hù)動(dòng)作電流時(shí)，差動(dòng)保護(hù)就會(huì)誤動(dòng)，因此，為了防止變壓器區(qū)外故障發(fā)生時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，我們希望引入一種繼電器，其動(dòng)作特性是：它的動(dòng)作電流將隨著不平衡電流的增大而按比例增大，并且比不平衡電流增大的還要快，這樣誤動(dòng)就不會(huì)出現(xiàn)。因此，我們?cè)诓顒?dòng)保護(hù)中引入了比率制動(dòng)式差動(dòng)繼電器，它除了以差動(dòng)電流作為動(dòng)作電流外，還引入了外部短路電流作為制動(dòng)電流。當(dāng)外部短路電流增大時(shí)，制動(dòng)電流也隨之增大，使繼電器的動(dòng)作電流也相應(yīng)增大，從而有效地防止了變壓器區(qū)外故障發(fā)生時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，制動(dòng)特性曲線見圖1。

由圖1可知，該保護(hù)繼電器能可靠地躲過外部故障時(shí)的不平衡電流，能有效地防止變壓器區(qū)外故障發(fā)生時(shí)保護(hù)誤動(dòng)作，因此，差動(dòng)保護(hù)的制動(dòng)特性曲線的精確性是決定保護(hù)裝置正確動(dòng)作的關(guān)鍵，故制動(dòng)特性曲線的測試是整套保護(hù)裝置的調(diào)試重點(diǎn)。

3制動(dòng)特性曲線的測試方法

以往在實(shí)際工作中，由于試驗(yàn)儀器所限，我們很容易忽略比率制動(dòng)特性的測試，認(rèn)為制動(dòng)系數(shù)裝置已固有，不用測試，結(jié)果往往造成保護(hù)裝置因調(diào)試工作不細(xì)致而誤動(dòng)作。但隨著現(xiàn)場試驗(yàn)儀器的不斷先進(jìn)，我們必須把這項(xiàng)工作做好。常規(guī)保護(hù)測試制動(dòng)特性曲線可以在差動(dòng)繞組和制動(dòng)繞組分別通入動(dòng)作電流及制動(dòng)電流，經(jīng)重復(fù)多次試驗(yàn)后，即可得出特性曲線。但是，隨著變壓器微機(jī)保護(hù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，我們又如何測試微機(jī)保護(hù)的比率制動(dòng)特性曲線呢?筆者根據(jù)在現(xiàn)場對(duì)變壓器微機(jī)保護(hù)多次調(diào)試總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)看，微機(jī)差動(dòng)保護(hù)制動(dòng)系統(tǒng)只能在高、低壓側(cè)模擬區(qū)外故障通入電流，并經(jīng)過計(jì)算動(dòng)作電流和制動(dòng)電流來求得。現(xiàn)介紹一種簡單可靠且精確性高的測試方法，供大家參考，測試接線見圖2。

為了方便計(jì)算，我們可以先假設(shè)變壓器接線組分別為Y、y0，電流互感器變比的電流補(bǔ)償系數(shù)為1，并根據(jù)現(xiàn)場變壓器繞組的不同分為兩類。

第一類，兩繞組制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)。

用兩個(gè)電流源（可定為IA、Ia相，兩相電流夾角為180°）將IA相、Ia相電流分別接在保護(hù)裝置的高、低壓側(cè)，調(diào)整兩相電流，令I(lǐng)A=Ia，此時(shí)Id=0。然后模擬區(qū)外故障，Ia相電流恒定不變，IA相電流增大使差動(dòng)電流Id增大直致保護(hù)動(dòng)作。此時(shí)：動(dòng)作電流Id=IA-Ia；制動(dòng)電流Ir=IA+Ia；則制動(dòng)系數(shù)（即求出圖1中的曲線斜率）Kb1為：Kb1=（Id-Icd）/（Ir-IB）。式中Icd為最小動(dòng)作電流；IB為拐點(diǎn)電流。

重復(fù)上述試驗(yàn)，固定不同的Ia值，調(diào)整不同的IA值，使其可進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，即可求得曲線。由此可使計(jì)算出的Kb1值與整定的Kb1值相符。

第二類：多繞組制動(dòng)特性差動(dòng)保護(hù)。

這時(shí)，動(dòng)作電流為各側(cè)電流同極性相加，制動(dòng)電流取各側(cè)電流中的最大值電流。當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，差動(dòng)電流為不平衡電流，制動(dòng)電流為最大側(cè)的故障電流。此時(shí)，測試方法與第一類相同，可假設(shè)Ia恒定不變，減小IA電流來增大差動(dòng)電流Id，即：動(dòng)作電流Id=Ia-IA；制動(dòng)電流Ir=Ia；則制動(dòng)系數(shù)Kb1=（Id-Icd）/（Ir-IB）。計(jì)算出制動(dòng)系數(shù)Kb1與裝置整定值Kb1相符。

以上介紹的測試方法只考慮了變壓器接線繞組為Y、y0，電流互感器變比的電流補(bǔ)償系數(shù)為1的情況。但在現(xiàn)場工作中，可能會(huì)碰到變壓器接線繞組為Y、Δ，電流互感器變比的電流補(bǔ)償系數(shù)不為1的情況，這時(shí)，我們需要考慮其他補(bǔ)償系數(shù)的影響。

4 結(jié)論

經(jīng)過筆者在現(xiàn)場對(duì)不同型號(hào)的變壓器微機(jī)保護(hù)的制動(dòng)系數(shù)的測試，發(fā)現(xiàn)此方法簡單易行，精確度高，值得向大家推廣。