继电保护PST1202调试方法

PST-1202变压器保护调试大纲

（以PST-1202A为例）

理论知识

比率制动式差动保护

与发电机、变压器及母线差动保护（纵差保护）相同，变压器纵差保护的构成原理也是基于克希荷夫第一定律，即∑.I=0，物理意义是：变压器正常运行或外部

故障时，流入变压器的电流等于流出变压器的电流。此时，纵差保护不应该动作。当变压器内部故障时，若忽略负荷电流不计，则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流，其纵差保护动作。

但是有很多因素造成了在正常或外部短路故障时其∑.I不等于0。

⑴变压器两侧电流的大小及相位不同

变压器正常运行时，若不计传输损耗，则流入功率应等于流出功率。但由于两侧的电压不同，其两侧的电流不会相同。

超高压、大容量变压器的接线方式，均采用YN，d方式。因此，流入变压器电流与流出变压器电流的相位不可能相同。当接线组别为YN，d11时，变压器两侧电流的相位差30度。流入变压器的电流大小和相位与流出电流大小和

相位不同，则∑.I就不可能等于0或很小了。

①在大小不等方面，我们可以引入平衡系数的概念。

平衡系数(ph)算法：

高压侧：变压器绕组星形接线1/√3

变压器绕组角形接线1

中压侧：变压器绕组星形接线Mct*Mdy/(Hct*Hdy*√3)

变压器绕组角形接线Mct*Mdy/(Hct*Hdy)

低压侧：变压器绕组星形接线Lct*Ldy/(Hct*Hdy*√3)

变压器绕组角形接线Lct*Ldy/(Hct*Hdy)

装置中差流计算值=输入值*平衡系数

例：CT变比H：1200/5 M：1200/5 L：2000/5

PT变比H：230/100 M：115/100 L：37.5/100

变压器星星角接线，CT二次星星星接线

计算得Ph高=0.577 Ph中=0.289 Ph低=0.272

②在相位不同方面，我们引入相位软件补偿。

变压器各侧电流相位补偿

变压器接线组别对差动保护的影响

对于Y/Y0接线的变压器，由于一二次绕组对应的电压相位相同，故一二次两侧对应相电流的相位几乎完全相同，而常用的Y/d11接线的变压器，由于三角形侧的线电压与星形侧相应相的线电压相位相差30°。由于变压器中平衡绕组（△形绕组）的存在，当Y形绕组中性点接地运行，系统发生接地故障时，Y形侧各相电流中含有零序电流，△形绕组或不接地的Y形绕组中无零序电流，因此必须对Y形绕组各相电流进行处理，以消除零序电流对差动保护的影响。

1、TA接线原则：变压器各侧TA二次都按Y型接线。在进行差动计算时由软

件对变压器Y型侧电流进行相位校正及电流补偿。

相位校正：

如Y 型侧TA 二次三相电流采样值为Ia Ib Ic ，则软件按下式可求得用作差动计算的三相电流I A I B I C 。用软件实现Y/Δ转换，其高压侧转换相量图如下：

由相量图可见：经软件相位转换后的AH I .

BH I .

CH I .

就与低压侧（△形侧）的电流 al I .

bl I .

cl I .

同相位了。

⑵励磁涌流的影响

变压器的高低压侧是通过电磁联系的，故仅在电源的一侧存在励磁电流，这励磁电流将全部流入差动回路。在正常运行情况下，其值很小，小于变压器额定电流的3%。当变压器空载合闸时，会出现励磁涌流，在电压为0时刻合闸时，变压器铁芯中的磁通急剧增大，使铁芯瞬间饱和，这时出现数值很大的冲击励磁电流（可达5~10倍）。实际情况下，现场遇到这么大的涌流机会较小。

单相变压器励磁涌流的分析

为考虑空载合闸的最严重条件，同时有利于简化分析工作，假设电源内阻抗为0，不计合闸回路电阻。

合闸大电源电压为 u=umSin(ωt+α)

当二次侧开路的空载变压器突然合到电压为u 的无穷大系统上，忽略变压器漏抗压降，设变压器的变比为1：1，则有

d φ/dt= umSin(ωt+α)

即 φ=－umum ωCos(ωt+α) /ω+C

=um/ωL[Cos α－Cos(ωt+α) －(Bs －Br)/Bm]≥0 ωL 合闸回路的基波电抗

由以上公式可以看出当α=0时有最大的暂态磁通，因此α=0时，产生最大

涌流峰值（对单相变压器）。

在通常的励磁涌流中含有大量的非周期分量和高次谐波，因此励磁涌流不是标准的正弦波。励磁涌流的大小与合闸瞬间的电压相位、铁芯剩磁大小和方向、电源容量、变压器容量及铁芯材料等因数有关。

分析：这么大的一个电流，一定会超过差动门槛值，此时应该有一个判断逻辑来判断一个大电流到底是否是励磁涌流。

从试验和理论分析得知，励磁涌流含有大量的高次谐波，以二次谐波的分量最大，四次以上谐波分量很小。因此，国内目前采用的防励磁涌流的措施主要有以下几种方法：

①二次谐波比例制动

②波形对称原理

③间断角原理

④其它方法（模糊识别）

二次谐波比例

为了在变压器空投时防止励磁涌流引起差动保护误动, 其动作判据为：Id * XB 2；

I⑵

>

其中：I⑵为差动电流中的二次谐波含量；

Id为变压器差动电流；

XB2为差动保护二次谐波制动系数，PST-1202定为0.15

差动速断的引入:

为什么要用差动速断?

当变压器内部或变压器引出线套管(在差动保护范围内)发生严重故障时,由于TA 饱和二次电流的波形将发生严重畸变,其中含有大量的谐波分量,使涌流判别元件误判成励磁涌流引起的差流,使差动保护拒动或延缓动作,严重损坏变压器.

为克服差动保护上述缺点,设置差动速断元件.差动速断元件反映的也是差流,与差动保护不同的是它只反映差流的有效值,不管差流的波形是否畸变及含有谐波分量的大小,只要差流的有效值超过整定值,就将迅速动作,跳开变压器各侧开关,把变压器从电网中切除.

差动速断的判据:

I D>I SD

操作步骤:

一、采样值

高中低三侧分别加入到A、B、C、N端子

加电流：Ia：1A Ib：2A Ic：3A

加电压：Ua：10V Ub：20V Uc：30V检查采样值A、B、C、N正确。

二、差动

门槛*1.2A

a. 接线：

测试仪的I a, I b, I c 分别接装置的2D-1 ，2D-6 ，2D-11（分别是高中低电流A 相），测试仪的I N接入装置的2D-4，再用短线将2D-4与2D-9和2D-13连接（将高中低三侧N相相连）。

b. 加量