变压器保护校验方法

RCS-978系列变压器保护测试

一、RCS-978型超高压线路成套保护

RCS-978配置：

主保护：稳态比率差动，工频变化量比率差动，零序比率差动，

谐波制动，

后备保护：复合电压闭锁（启动）方向过流

零序方向过流保护

间隙零序过流过压保护

零序过压

稳态比率差动

一、保护原理

基尔霍夫电流定律，流入=流出

（1）差动元件的动作特性

在国内生产的微机型变压器差动保护中，差动元件的动作特性较多采用具有二段折线的动作特性曲线，如下图：

在上图中，I op.min 为差动元件起始动作电流幅值，也称为最小动作电流；

I res.min 为最小制动电流，又称为拐点电流；

K=tan α为制动特性斜率，也称为比率制动系数。

微机变压器差动保护的差动元件采用分相差动，其动作具有比率制动特性。 动作特性为：

拐点前（含拐点）： .min .min ()op op res res I I I I ≥≤

拐点后： .min .min .min () ()op op res res res res I I K I I I I ≥+->

式中 I op ——差动电流的幅值

I res ——制动电流的幅值

也有某些变压器差动保护采用三折线的制动曲线。

（2）动作方程和制动方程：差动电流Iop 和制动电流Ires 的获取

差动电流（即动作电流）：取各侧差动电流互感器（TA ）二次电流相量和的绝对值。 以双绕组变压器为例，

op h l

I I I =+ 在微机保护中，变压器制动电流的取得方法比较灵活。国内微机保护有以下几种取得方式：

① /2res h l

I I I =- ② ()/2res h l

I I I =+ ③ max{,}res h l

I I I = ④ ()/2res op h l

I I I I =-- ⑤ res l

I I =

二、测试要点：标么值的概念

另：注意，978可以自动辅助计算当前的差流，

但其同时显示的“制流X 相”并不是当前X 相的制动电流，而是当前

X 相制动电流下的动作电流边界！！！

三、试验举例：

保护定值：动作门槛：0.3

差动速断电流：4

I 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.935；

II 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.765；

III 侧（D 接线）二次侧额定电流：3.955

由于该保护的补偿系数由标么值的方式计算，则每一侧的补偿系数是该侧二次侧额定电流的倒数。

1．选择“差动菜单”——“扩展差动”

2．在“Id,r 定义”页面，选择“测试项目”为“比例制动”；“动作电流Id ”为“K1×I1＋

K2×I2”；“制动电流Ir ”为“(|K1×I1|＋|K2×I2|)/K ”；“K1＝”“K2＝”分别为各二次侧额定电流的倒数；“K ＝”为2。

3．选择高压侧对低压侧Y/D ，补偿系数k1=1/3.935=0.2541,补偿系数k2=1/3.955=0.2528

4．在“I1,2接线”页面，选择“变压器方式”为“Y/D-11”。

5．在“固定Ir ”页面，设置“变化范围”为“0.0A ”至“4.0A ”；设置“步长”为“0.1A ”。

6．在“搜索Id ”页面，设置“搜索起点”为“10.0”；“终点”为“100.0”；“动作门槛”为“0.3”；有些保护需要复归，则设置“间断时间”大于复归时间。(注：以上电流值的单位没有意义，都是标么值)

7．开始试验

工频变化量比率差动

一、保护原理

12max{|||...|}r m I I I I φφφ∆=∆+∆++∆

12...d m

I I I I ∆=∆+∆++∆ 1......

m I ∆ 分别为变压器各侧电流的工频变化量。d I ∆为差动电流的工频变化量。r I ∆为制动电流的工频变化量，取最大相制动。

二、试验举例

南京南瑞继保RCS －978系列变压器成套保护装置

工频变化量比率差动不需要用户整定。

保护定值清单：动作门槛：0.2标么值

I 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.935；

II 侧（Y 接线）二次侧额定电流：3.765；

III 侧（D 接线）二次侧额定电流：3.955 由于该保护使用变化量启动，则如果负荷电流为零时，和稳态比率差动相同。

1．选择“差动菜单”——“扩展差动”

2．在“Id,r 定义”页面，选择“测试项目”为“比例制动”；“动作电流Id ”为“K1×I1＋K2×I2”；“制动电流Ir ”为“Max(|K1×I1|，|K2×I2|)”；“K1＝”“K2＝”分别为各二次

侧额定电流的倒数。

3．在“I1,2接线”页面，选择“变压器方式”为“Y/D-11”。

4．在“固定Ir ”页面，设置“变化范围”为“0.0A ”至“4.0A ”；设置“步长”为“0.1A ”。

5．在“搜索Id ”页面，设置“搜索起点”为“10.0”；“终点”为“100.0”；“动作门槛”为“0.2A ”；有些保护需要复归，则设置“间断时间”大于复归时间。

6．开始试验

零序比率差动

一、保护原理

零序比率差动保护主要应用于自耦变压器。动作、制动方程如下：

001020max{,,}r cw I I I I =

001020d cw

I I I I =++ 其中01020,,cw I I I 分别为I 侧、II 侧和公共绕组侧零序电流；0d I 为零序差动电流；0r I 为零序差动制动电流。

二、试验举例

南京南瑞继保RCS －978系列变压器成套保护装置

保护定值清单：零序比率差动启动定值：5.0A （1.0In,In=5.0A ）

零差I 侧平衡系数：1

零差II 侧平衡系数：2

零差公共侧平衡系数：2

由于该保护的补偿系数。由于单相故障时的故障电流就是零序电流，则测试仪输出给保护的电流，在高压侧和低压侧都只接A （x ）相电流。

1．选择“差动菜单”——“扩展差动”

2．在“Id,r 定义”页面，选择“测试项目”为“比例制动”；“动作电流Id ”为“K1×I1＋K2×I2”；“制动电流Ir ”为“Max(|K1×I1|，|K2×I2|)”；“K1＝”“K2＝”分别为各侧零差补偿系数。

3．在“I1,2接线”页面，选择“变压器方式”为“Y/Y-12”，没有相位补偿。

4．在“固定Ir ”页面，设置“变化范围”为“0.0A ”至“6.0A ”；设置“步长”为“0.1A ”。