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1、变压器差动保护实验南京钛能电气研究所南京南自电力控制系统工程公司差动保护实验步骤如下：通道平衡情况检查，初始动作电流校验，比率制动 特性校验，涌流判据定值校验，差动速断定值校验，差流越限监视校验。1）通道平衡情况检查试验举例。接线为YN,d11的双绕组变压器，额定电压分别为110kV及10kV,容量 31500kVA 110kV侧 TA 200/5，10kV 侧 TA 2000/5，外部 TA接线：Y/ Y。计算：先计算各侧额定电流和平衡系数，结果如下：表1:各侧额定电流和平衡系数差动继电器内部基准电流1 B5A高压侧二次额定电流Ie 14.13A高压侧平衡系数K1= I B/ I e11.2
2、1低压侧二次额定电流Ie34.55A低压侧平衡系数K3= I B/ I e31.10因为外部TA接线：丫/ 丫，变压器接线为YN,d11，所以，高压侧星三角变换 投入，低压侧星三角变换退出。若在高、低压侧A相各加15A的电流，方向相反，则高、低侧各相电流及各 相差流如下：表2:单加A相电流时的差流高压侧A相所加电流ia115Ai a1折算后电流la仁K1* i a仁15*1.2118.15A星三角变换后A 相电流 IA1= (I a1- I b1)/1.73210.48AB 相电流 IB1=(I b1- Ic1)/1.7320AC 相电流 IC1=(I c1- Ia1)/1.732-10.48
3、A低压侧A相所加电流ia3-15Ai a3 折算后电流 |a3= K3* i a3=(-15)*1.10-16.50AB相0AC相0A差流A相-6.02AB相0AC相-10.48A同样的方法，力卩B相和C相，计算结果如下:表3:加B C相时各相差流单加B相电流A相差流-10.48AB相差流-6.02AC相差流0A单加C相电流A相差流0AB相差流-10.48AC相差流-6.02A现实验如下：将高低压侧中性点短接，测试仪 A相接高压侧A相，测试仪N相接低压侧A相。观察装置显示的差流，并记录；同样的方法测 B相和C相。 表4:通道平衡测试实验A相差流B相差流C相差流计算值实验值计算值实验值计算值实验
4、值两侧加A相-6.02A0A10.48A :两侧加B相-10.48A-6.02A0A两侧加C相0A-10.48A-6.02A若计算值和实验结果基本相同，说明平衡系数正确，通道已调平衡。注1均为矢量计算，例如，力卩A相电流时以高压侧A相电流为正方向，负号表示与之反向。注2:下标1为高压侧，3为低压侧。注3:试验时用实际定值根据上述方法制表计算。2）初始动作电流校验实验方法：单加高压侧A相电流，并缓慢增加至差动动作，记录电流值，同 法测另外五组数据。差动门槛：。表5:初始动作电流校验高压侧低压侧加流相ABCABC动作电流3）比率制动特性校验 求各相差动的比率制动系数和拐点电流。 实验如下：以A相为
5、例；为了突出实验重点，暂把平衡系数设为 1,即各侧 额定电流均设为5A,只考虑星三角变换。例如：高压侧采用内部星三角变换，定值整定如下：表6:控制字比率差动门槛0.4（ 2.0A）比率制动系数0.5比率制动拐点电流0.64（ 3.2A）a）验证拐点只让A相差动元件动作，所以在低压侧C相加电流制动C相差动元件，使其 不动作。保持高压侧A相电流7.3A不变，低压侧A相加-3A，低压侧C相加4.2A不 变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动和 制动电流即拐点坐标。表7:验证拐点电流高压侧A相所加电流ial7.3A星三角变 换后A 相电流 lA1=(| a1- I b1)
6、/1.7324.2AB 相电流 |B1= (I b1- | c1)/1.7320AC 相电流 IC1=(I c1- I a1)/1.732-4.2A 低压侧初始值动作值i a3-3Ai a3i b30Ai b30A i c34.2Ai c34.2A差动电流A相1.2AA相B相0AB相0AC相0AC相0A制动电流A相3.6AA相B相0AB相0AC相4.2AC相4.2Ab）验证比率制动系数保持高压侧A相电流10A不变，低压侧A相加-5A，低压侧C相加5.77A不 变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动和 制动电流即斜线上一点X1。表8:验证比率制动系数高压侧A相所加电
7、流ia110A星三角变换后A 相电流 |A1=(I a1- I b1)/1.7325.77AB 相电流 IB1=(I b1- |c1)/1.7320AC 相电流 |C1=(I c1- Ia1)/1.732-5.77A低压侧A相初始电流ia3-5AA相动作电流i a3B相0AB相0AC相电流i C3 5.77AC相电流心5.77A差动电流A相0.77AA相B相0AB相0C相0AC相0制动电流A相5.39AA相B相0AB相0C相5.77AC相5.77A保持高压侧A相电流15A不变，低压侧A相加-8A，低压侧C相加8.66A不 变，慢慢减小低压侧A相电流至保护动作，记录此时的数值，此时的A相差动电
8、流和制动电流即斜线上一点 X2。表9:验证比率制动系数高压侧A相所加电流ia115A星三角变换后A 相电流 IA1= (I a1- I b1)/1.7328.66AB 相电流 IB1=(I b1- Ic1)/1.7320AC 相电流 IC1=(I c1- Ia1)/1.732-8.66A低压侧A相初始电流ia3-8AA相动作电流ia3B相0AB相0AC相电流i C38.66Ar c相电流心8.66A差动电流A相0.66AA相B相0AB相0C相0AC相0制动电流A相8.33AA相B相0AB相0C相8.66AC相8.66A根据X1和X2两点，可以求出比率制动系数： 注1:试验时用实际定值根据上述方
9、法制表计算。4）涌流判据定值校验a）二次谐波制动比的测量 二次谐波电流计算精度的校验一般只校验变压器某一侧（例如高压侧）的差动通道。高侧A相输入二次谐 波电流，电流由小增大，使电流值分别为： 0.5A、5A、10A、20A,观察并记录。 将接至A相接线分别改接在B相及C相端子上，重复上述试验，观察并记录。表10： 二次谐波电流计算精度的校验外加二次谐波电流0.5A5A10A20A装置显示值A相差动B相差动C相差动测量二次谐波制动比在高压侧A相加基波电流Ii，低压侧A相加二次谐波电流12，增大Ii至某 一值I1'，此时A相差动保护动作；增大12至A相差动刚返回，记录保护刚返回 时的二次谐
10、波电流值I2' o再增大I1至某一值|1，此时相差动保护动作；增大12至A相差动刚返 回，记录保护刚返回时的二次谐波电流值 |2''o将接线分别接到B和b、C和c端子上，重复上述试验并记录。表11:测量二次谐波制动比相别基波电流I1'二次谐波电流I 2 '基波电流I1''二次谐波电流I2 ''A相B相C相根据表中数据，按以下公式计算二次谐波制动比,K2z=K3* I 2/K1* I 1'K2z'=K3* I 2/Ki* I 1''式中，K2Z、K2z'计算的二次谐波制动比；K3、Ki
11、各侧平衡系数。要求：对各相差动计算出的 K2z与K2z'均应相等，等于整定值，最大误差小 于 0.05 ob）涌流闭锁方式的正确性校验装置采用三相“或门”制动方式，高压侧 B相或C相输入纯基波电流"，低 压侧a相加基波与二次谐波的混频电流12,二次谐波电流分量与基波电流分量之 比大于二次谐波制动比，只加li,差动保护动作，再加入12,差动保护应可靠 返回。这表明制动方式为“或门”制动。c）验证二次谐波对差动速断的影响在高压侧A相加基波与二次谐波的混频电流12,其有效值大于差流速断整定 值，二次谐波电流分量与基波电流分量之比大于二次谐波制动比， 连续突合电流 三次，每次加电流后，差动速断均应能可靠动作。5）差动速断定值校验速断定值：单加低压侧A相电流，缓慢增加至保护动作，记录动作值：。6）差流越限监视校验差流越限定值内部固定为差动门槛定值 0.6倍：。单加低压侧A相电流0.5A，缓慢增加至保护动作，记录动作值：。表11:变压器差动保护定值校验汇总表项目差动门槛比率制动 拐点比率制动 系数二次谐波 制动系数差动速断差流越限整定值实 测 值A相差动B相差动C相差动误差5