变压器保护比率差动试验方法
变压器比率差动保护原理及校验方法
变压器比率差动保护原理及校验方法1引言继电保护(Protective Relay,Power System Protection是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。
因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等,使之免遭损害,所以也称继电保护。
基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
继电保护是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
许多实例表明,继电保护装置一旦不能正确动作,就会扩大事故,酿成严重后果。
因此,加强继电保护的设计和整定计算,是保证电网安全稳定运行的重要工作。
实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。
本次设计的任务主要包括了六大部分,分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。
其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。
通过分析,找到符合电网要求的继电保护方案。
电力系统和继电保护技术的不断发展和安全稳定运行,给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是,电力系统一旦发生自然或人为故障,如果不能及时有效控制,就会失去稳定运行,使电网瓦解,并造成大面积停电,给社会带来灾难性的后果。
因此电网继电保护和安全自动装置应符合可靠性、安全性、灵敏性、速动性的要求。
要结合具体条件和要求,本设计从装置的选型、配置、整定、实验等方面采取综合措施,突出重点,统筹兼顾,妥善处理,以达到保证电网安全经济运行的目的。
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。
20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。
变压器比率差动保护实验
实验三 变压器比率差动保护一、 实验目的1. 了解比率差动保护、增量差动保护的动作特性；2．熟悉变压器的接线钟点数，掌握各种接线形式的电流补偿方法； 3. 熟悉比率差动保护、差流速断保护、差流越限保护的原理； 4. 熟悉比率差动保护的逻辑组态方法。
二、实验原理及逻辑框图1．比率差动保护比率差动保护能反映变压器内部相间短路故障、高（中）压侧单相接地短路及匝间层间短路故障，该保护需要考虑励磁涌流和过励磁运行工况，同时也要考虑TA 断线、TA 饱和、TA 暂态特性不一致的情况。
由于变压器联结组不同和各侧TA 变比的不同，变压器各侧电流幅值相位也不同，差动保护首先要消除这些影响。
本保护装置利用数字的方法对变比和相位进行补偿，以下说明均基于已消除变压器各侧电流幅值相位差异的基础之上。
（1）比率差动动作方程⎪⎩⎪⎨⎧>-+-+≥≤<-+≥≤>eres e res res e op ope res res res res op op res res op op I I I I I I S I I I I I I I S I I I I I I 6),6(6.0)6(6),(,0.0.0.0.0.0.0.当当当 (3-1) opI 为差动电流，0.op I 为差动最小动作电流整定值，res I 为制动电流，0.res I 为最小制动电流整定值，S 为比率制动系数整定值，各侧电流的方向都以指向变压器为正方向。
对于两侧差动：..12|I +I |O P I = (3-2)..12|I I |2res I -=(3-3)1∙I ，2∙I 分别为变压器高、低压侧电流互感器二次侧的电流。
对于三侧及以上数侧的差动：...12k |I +I +I |O P I =+(3-4)...12k max |I ||I ||I |resI ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦，，，(3-5)式中：43<<K ，...12k I I I ，，，分别为变压器各侧电流互感器二次侧的电流。
差动保护的比率制动特性曲线及现场测试方法
差动保护是许多电气设备的必备保护，变压器的差动保护由于有变比误差和星角变换问题，相对其他电气设备的差动保护较为复杂，常规的变压器差动保护为了保证星角接线方式的变压器保护差流的平衡，一般将星侧的CT接角形，而将角侧的CT接成星形。
而现代的微机变压器差动保护已开始采用将变压器两侧CT均接成星形进入装置，由装置内部软件完成星角转换。
做常规变压器差动保护制动特性时，可用一个三相试验台通过调整角度输出两相电流，模拟区内或区外故障两侧CT的同名相的电流加入装置，分别做每相的制动特性。
如何用一个三相试验台做微机变压器差动保护比率制动曲线呢？下面以Y/△-11接线的两卷变压器为例进行说明。
假定变压器星侧二次电流为IH，角侧二次电流为IL。
确定输入装置的CT电流极性为: 当一次电流流入变压器时，装置的感应电流都为正极性电流流入装置（如图1），这样在正常运行或区外故障时，星侧流入装置的电流与一次同向，角侧流入装置的电流与一次反向，但又由于星角变换而使一次星侧电流滞后角侧30度，所以最后流入装置的二次电流为星侧超前角侧150度，向量如图2，进入装置后，软件通过以下计算完成转角:图2 图3即星侧电流通过以上转换之后，两侧电流大小未变，方向相反，但由于变压器变比和CT变比问题，进入装置的两侧电流大小不相等，所以还要加上平衡系数，最后计算差电流的算法为:经过以上运算，可以得出，在区外故障和正常运行时，装置算得的差流为零。
这就是国内微机变压器差动保护的算法。
由于星角变换由软件进行，所以在做单相比率制动特性时就不一样了。
可以看到，如果在星侧加入A相电流I，而软件却计算出星侧:这时，要做A相比率制动特性，首先要在角侧加入C相电流，方向与星侧所加A相电流相同，大小适当，平衡掉C相差流，否则C相总能使差动保护先动作。
之后，在角侧A相加入与星侧A相方向相反的电流，调整电流大小，就可以作出差动保护的比率制动特性曲线。
B相和C相做法与此相同。
微机型变压器比率差动保护校验方法分析与应用
若在高压侧 的 Ａ相 中加入 电流 Ｉ根据公式 厶 ＝ 、 ＝ ｌ 、 ， 一 －ｃ ） ， ＝ 厶 在 Ａ相和 ｃ相中将 产生电流一 和 Ｉ故在低压侧的 Ａ相和 ｃ ｃ ） Ｉ ， 相分别加电流一 和 Ｉ Ｉ 能使得差流为零 。采用描点法 ， 分别找到位于制 动区与动作区的两个点 ， 确定 比率制动的曲线斜率。 第一组实验 电流 ： 高压侧 Ａ相幅值 ３ ６ Ａ 相角 ０ ， 相 幅值 Ｏ ， ．４ ， ４ 。Ｂ Ａ 相角 ０ ， 。Ｃ相幅值 ０ ， Ａ 相角 ０ ： 。低压侧 ａ相幅值 １ Ａ， ． 相角一 ５ 。ｂ相幅值 Ｏ 相角 ０ ， ８ １０， Ａ， 。Ｃ相 幅值 ２０ Ａ． ．６ 相角 １ ０。第 二组实验 电流 ： ８ｏ 高压侧 Ａ相 幅值 ６９ ８ 相 ．２ Ａ， 角 ０ ． 幅值 Ｏ ， 角 ０ ， 。Ｂ相 Ａ相 。Ｃ相幅值 ｏ ， 角 ０ ； 压侧 ａ Ａ相 。低 相幅值 形侧电流相角滞后了 ３ 。幅值 扩大 了、 倍 。 Ｏ， ／ ．２ 相 １０ ． Ａ， ｏＣ相 幅值 ４２ Ａ， 角 １０ 。 ．２ 相 ８ 。 （ ）将星形侧 电流转换 到三角形侧时 ，若 ２ 为星形侧二次 电 ４２ Ａ． 角一 ５ ￣ｂ相 幅值 ０ 相角 ０ ， （ ｌ １ ９ ，ｒ－． Ｉ Ｉ ０ｅ ６ ｅ）， ｄ ＝ ＿ １ Ｉ ＝ （ ２ ｌ ４ｅ ｔ Ｉ ３ ， ２ 流 ， 以 为三角形侧压侧 二次电流 ， 为调 整后的 三角形侧二 次 试 验结 果 得 到 两 组 值 ： ｄ ＝ ． １ Ｉｌ １ ２ 厶 ． Ｉ 。代人 斜率计算公式得 出 ｋ ０ ０ 。 ２ｅ ＝ ． ３ ５ 电流 ， 其转 换公式为 ＝ Ｉ 、 ＝Ｉ－） ＝ －Ｂ （＇ｃ、 ） 由此 可见转换后 ２ １ ） ） ｎＩ ，
变压器差动保护比率制动系数校验的程序
变压器差动保护比率制动系数校验的程序变压器差动保护比率制动系数校验的程序主要包含以下步骤：
1.获取变压器参数和保护装置的相关设置，包括变压器型号、额定容量、高
低压侧电流互感器变比、差动保护装置的制动特性曲线等。
2.计算差动保护的动作电流值，这是基于变压器高低压侧的电流值、变压器
变比和差动保护装置的制动特性曲线来确定的。
3.模拟变压器正常运行和异常运行状态下的电流情况，以验证差动保护装置
在不同情况下的动作性能。
4.校验差动保护装置的比率制动系数，检查其是否满足规程要求。
比率制动
系数是根据差动保护装置的动作电流值和变压器高低压侧的电流值计算得出的。
5.如果发现差动保护装置的比率制动系数不满足规程要求，需要对装置进行
调整或重新配置，以确保其性能符合要求。
总的来说，变压器差动保护比率制动系数校验的程序主要是为了确保变压器差动保护装置在不同运行状态下能够正确、可靠地动作，从而保障变压器的安全稳定运行。
这一过程需要综合考虑变压器参数、保护装置配置以及各种运行工况，通过模拟和计算来验证保护装置的性能，并对其进行必要的调整和优化。
差动保护校验方法
变压器比率差动保护校验技巧总结一般地，对于Y/△接线方式的变压器，定义电流的正方向为自母线流向变压器，其差动保护的接线如下图所示，由于Y/△接线方式，导致两侧CT 一次电流之间出现一定的相位偏移，所以应对Y 侧（或△侧）CT 一次电流进行相位补偿；而为了简化现场接线，通常要求变压器各侧CT均按星型接线方式，CT 极性端均指向同一方向（如母线侧），然后将各侧的CT 二次电流I1、I2 直接引入保护，关于相位和CT 变比的不平衡补偿则在保护内部通过软件进行补偿。
为消除各侧TA 二次电流之间的30°相位差。
相位校正主要有两种方式：星形侧向三角形侧调整（即Y→△）和三角形侧向星形侧调整（即△→Y）。
对于昂立继电保护测试软件来说，星形侧向三角形侧调整即为保护内部Y 侧校正；★（注意：此处的Y/△侧并非变压器高/低压侧，而是指保护内部需要补偿或者被补偿侧）一、采用Y→△变化的保护：如ISA系列、RCS-9000系列、DGT801B，PRS-778等方法一：保护装置△侧接入一个与Y侧同相位的线电流根据△侧相电流超前Y侧30°，直接加入保护装置会出现差流，所以我们可以在△侧凑一个与Y侧相电流方向相反的线电流，假设Y侧通入电流向量为IA，则△侧通入电流向量为：Ica=（Ia－Ic）/√3反向就是Y侧角度相加或相减180°其向量图为：I A I A I AIaI ca Ib I c IaIabI BIbICIcIbcIb同理：Iab=（Ib－Ia）/√3反向就是Y侧角度相加或相减180°Ibc=（Ic－Ib）/√3反向就是Y侧角度相加或相减180°而电流的大小，则可以根据装置的平衡系数和各测二次额定电流来确定。
以A相差动为例，试验接线如下高压侧：电流从A 相极性端进入，由A 相非极性端流回测试仪。
即：将测试仪的第 1 组电流输出端“Ia”与保护装置的高压侧电流“Iah”（极性端）端子相连；再将保护装置的高压侧电流“Iah＇”（非极性端）端子接回测试仪的电流输出端“In”。
变压器比率差动保护原理及校验方法分析
1引言随着生产生活进一步发展，社会各界对电能需求量进一步增加，电力企业为满足当前用电需求，不断优化电网，各种各样高压输电线路、变压设备等逐渐投入到电网建设之中。
变压器属于电网重要仪器之一，保证变压器质量可以有效提升电网整体可靠性。
而研究变压器比率差动保护原理及校验，对于提升变压器自身可靠性有很大意义。
2变压器比率差动保护原理差动保护属于变压器保护形式的一种，是指比较变压器不同侧相位与电流不同，进而构成一种保护。
尽管变压器各侧电路互不相通，电流不等，但可以根据变压器短路（外部）时流出与流入变压器的功率与正常情况下变压器工作时流出与流入变压器的功率进行比对，利用各侧电流安匝之和近似为零等，进而建立相应的差动保护平衡方程[1]。
一旦变压器内部发生故障后，可以通过建立相应差动保护平衡方程对相应差动电流流过的差动回路进行控制，促使差动继电器发挥作用，进而对变压器进行保护。
2.1不平衡电流产生的原因一旦变压器外部电路出现短路等故障后，差流回路（差动保护）会产生较大非平衡电流。
一般导致不平衡电流出现的原因包括以下几个：各侧电流（变压器）的互感器变比和型号不一致；高低压侧（变压器）绕组接线的形式不相同；暂态非平衡电流产生原因与变压故障、空载电流有很大关系，变压器外部故障消除后，或者有空载电流进入电源后，电压恢复励磁涌流导致暂态非平衡电流出现；变压器带负荷调分接头引起变比变化。
2.2不平衡电流处理措施常规变压器非平衡电流处理方式包括如下几种：确保各侧电流互感器必须一致。
相关技术人员选择相同电流互感器，安装在变压器各侧要尽可能选择变比、型号相同的仪器，确保各侧对变压器影响相同，避免非平衡电流产生。
技术人员也可以适当增加保护动作电流，以有效避免外部短路造成非平衡电流产生，动作电流具体数额要在对差动保护的整定计算中，进一步考虑[2]；相关技术人员可以利用相位补偿法有效解决因高低压侧绕组方式不同导致的非平衡电路；相关技术人员可以采用波形对称原理、二次谐波制动原理、励磁涌流波形和内部短路电流差别等方式来躲避励磁涌流，避免非平衡电流产生；可以利用对变压器差动保护的整定计算的进一步优化，消除由于带负荷调分接头导致的非平衡电流问题。
变压器比率差动试验方法
变压器比率差动试验方法变压器比率差动试验是电力系统中常用的一种试验方法，用于检测变压器的绕组接线是否正确，以及检测绕组中是否存在任何故障。
本文将介绍变压器比率差动试验的具体方法和步骤。
一、试验目的变压器比率差动试验的主要目的是验证变压器的绕组之间的相对位置和匝间绝缘是否正常，以及数值是否符合设计要求。
通过这个试验，可以判断变压器是否存在接线错误、匝间短路、匝间绝缘损坏等故障。
二、试验仪器和设备在进行比率差动试验之前，需要准备以下仪器和设备：1. 变压器差动保护装置：用于检测绕组间的电流差异，并判断是否存在故障。
2. 电源：用于提供试验所需的电压和电流。
3. 电流互感器和电压互感器：分别用于测量电流和电压信号。
4. 计算机及相关软件：用于数据采集和分析。
三、试验步骤下面是变压器比率差动试验的具体步骤：1. 确定试验参数：根据变压器的额定电压和额定容量确定试验电压和电流的数值。
2. 连接试验装置：根据试验装置的接线图连接相应的电流互感器和电压互感器，然后将其与变压器连接。
3. 设置试验仪器：将试验仪器的工作模式设置为差动模式，并进行相应的校准。
4. 施加试验电压：根据设定的试验电压值，将电源连接到互感器和变压器上，逐步升高电压至设定值。
5. 进行试验记录：在试验过程中，通过差动保护装置监测绕组之间的电流差异，并记录相关数据。
6. 结束试验并分析结果：当试验达到设定时间后，停止试验，将采集到的数据导入计算机，并通过相关软件进行分析。
根据结果，判断绕组的连接是否正确，并分析是否存在故障。
四、试验注意事项在进行变压器比率差动试验时，需要注意以下几点：1. 必须确保试验装置和电源的安全可靠，以免发生意外。
2. 对试验参数进行合理选择，确保电流和电压的数值在变压器允许范围内。
3. 试验记录的数据要准确无误，并及时导入计算机进行分析。
4. 在试验过程中，需密切观察试验装置和变压器的运行状态，一旦发现异常情况及时停止试验并检查。
浅析变压器比率差动保护的校验方法
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎｔ ｓｓｏ ｒ ｎ ｆｒ ｒＳ ｂ ｔ ｏ ’ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ｒ ｔｃｉ ｎ． ｔ ｓｄｆ ｃ ｌ ｔ ａｉ ａｅ ｔ ｅｃ ｒ ｅ ｏ ｔ — ｉｅ ｅ ｔ ｒ ～ ｓｒ ｃ ：Ｉ ｔ ｆ ａ ｓ ｍｅ ｕ ｓ￣ｉ ｎ Ｓ ｆ ｒ ｎ ｉ ｏｅ ｔ ｅ Ｔ ｏ ｄ ａｐ ｏ ｉ ｗａ ｉ ｉｕ ｔ ｏｖ ｌ ｔ ｕ ｖ ｆ ａｉ ｄｆ ｒ ｎ ｉ ｐ ｏ ｄ ｈ ｒ ｏ ｌ ａ ｔｃｉｎ ｂ ｃ ｕ ｅｔ ｅｃ ｍｐ ｎ ａｉｎ ｐ ｎ ｉ ａ ｆ ｏ ｕ ｅ ｒ ｔｃｉｎ ｄ ｖｃ ａ ｗ ｙ ｓ ｎ ｅ ｓ ｏ ｙ ｔｃ ｎｃ ａ ｓ．Ｉ ｉｗ ｏ ｅ ｅ ｔ ｅ ａ ｓ ｏ ｅ ｓ ｔ ｒ ｃｐ ｌ ｍｐ ｔｒ ｏｅ ｔ ｅ ｉ ｅｗ ｓａ ａ ｓｍｉ ｄ ｒ ｔ ｄ ｂ ｈ ｉｉｎ ｏ ｈ ｏ ｉ ｏｃ ｐ ｏ ｌ ｕ ｏ ｅ ｎ ｖｅ ｆ ｔ ｈ ｐ ｏ ｌ ｍ ， ｈ ｒ ｃｐ ｅｏ ｉｅ ｅ ｔ ｌ ｒｔ ｃ ｏ ｎ ｈ ｏ ｋ ｎ ｓｏ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌｃ ｒｅ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｏ ｕ ｅ ｒｔｃ ｒｂｅ ｔ ｅｐ ｉ ｉｌ ｆ ｆ ｒ ｎ ｉ ｏ ｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｔ ｉｄ ｆ ｆ ｒ ｎｉ ｕ ｒ ｎ ｍｐ ｎ ａｉ ｔ ｏ ｎ ｃ ｍｐ ｔｒｐ ｏ ｅ － ｎ ｄ ａｐ ｉ ｗ ｄ ａ ｃ ｏ
关键词 ： 变压 器 ； 比率 差 动 保 护 ；ห้องสมุดไป่ตู้验 方 法 校 ｄ ｉ ０ ９９ ．ｓ． ０ － ５ ４２ １． ． ２ ｏ １． ６ ６ｉ ｎ１ ６ ８５ ． ００ ０ ： ３ ｓ ０ ０ ８０
Ａｎａ ｙ ｉ ｏ ｔ ｓｉ ｇ ｍ ｅ ｈｏ ｏ ｔ ａ ｓ ｏ ｍ ｅ ’ ｒ ｔｏ ｉ ｅ ｅ ｔａ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｌ ｓｓ ｆ ｅ ｔｎ ｔ ｄ ｎ ｒ ｂ ｆ ｒ ｒ Ｓ ａ ｉ －ｄ ｆ ｒ ｎ ｉ ｌ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ
变压器比率差动保护校验方法
变压器比率差动保护校验方法摘要：电力系统的发展突飞猛进，大型发电机变压器投入运行，发变组差动保护在发变组保护中的地位越来越重要，运行中的发电机变压器发生故障，做为主保护的发变组比率差动保护应在第一时间动作，将故障的发电机或者变压器从系统中切除，保证电力系统的稳定运行。
近年在电网系统中，国电南自，国电南瑞，许继发变组保护在现场中得到了大量的应用，不同的厂家，针对保护的原理会有所不同，算法也各不相同，这对继电保护人员在保护校验中提出了更高的要求，本文针对变压器比率差动保护，以主变比率差动保护校验方法为例，研究国电南自，国电南瑞，许继主变比率差动保护的不同，校验方法的不同。
关键词：国电南自；国电南瑞；许继；变压器比率差动保护；检验引言：变压器的纵差保护，是变压器内部及引出线上短路故障的主保护，保护范围：变压器内部及引出线上的相间短路、变压器内部匝间短路及大电流系统侧的单相接地短路故障；保护原理：比较变压器各侧同名相电流之间的大小及相位，正常运行时，动作电流几乎为零，内部故障时，动作电流达到定值，保护动作，切除故障；外部故障时，制动电流随故障电流的增大而增大，闭锁保护。
变压器由于联结组不同和各侧TA变比不同，造成各侧电流幅值相位不同，为了消除这个影响，以前的保护采用二次侧TA接线方式的不同加以补偿，现在的微机保护利用数字的方法对变比和相位进行补偿。
以下说明均基于已消除变压器各侧电流幅值相位差异的基础之上。
在变压器比率差动保护校验中，用三相法最为直接，不用考虑各侧的相位补偿问题，只需注意Y/Δ之间的角度变化即可，因现场设备条件所限，有时需要用单相法对保护进行校验，以下只针对变压器比率差动保护校验用单相法进行研究。
1保护配置某发电厂300MW机组，采用发电机-变压器-线路组形式接入220KV地区电网，主变采用Y/Δ-11点钟接线，主变比率差动保护TA取自发电机机端侧TA变比15000/5，高厂变高压侧TA变比1500/5，主变高压侧TA变比1200/5，变压器各侧电流互感器二次接线均采用星型接线，二次电流直接接入装置，变压器各侧TA 二次电流相位由软件自调整，装置采用Y/Δ变化调整差流平衡。
变压器差动保护实验
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以下：通道均衡状况检查，初始动作电流校验，比率制动特征校验，涌流判据定值校验，差动速判定值校验，差流越限监察校验。
1）通道均衡状况检查试验举例。
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 ，外面 TA接线： Y/ Y。
计算：先计算各侧额定电流和均衡系数，结果以下：表 1：各侧额定电流和均衡系数差动继电器内部基准电流I B5A高压侧二次额定电流 Ie 1高压侧均衡系数 K1= I B/ I e1低压侧二次额定电流 Ie 3低压侧均衡系数 K3= I B/ I e3由于外面 TA 接线： Y/ Y，变压器接线为 YN,d11，因此，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以下：高压侧低压侧差流表 2：单加 A 相电流时的差流A 相所加电流 i a115Ai a1折算后电流 I a1= K1* i a1A 相电流 I A1=(I a1-I b1星三角变换后 B 相电流 I B1 =(I b1-I c10AC 相电流 I C1 =(I c1-I a1A 相所加电流 i a3-15Ai a3折算后电流 I a3= K3* i a3B 相0AC 相0AA 相B 相0AC 相相同的方法，加 B 相和 C 相，计算结果以下：表 3：加 B、 C 相时各相差流A 相差流单加 B 相电流 B 相差流C相差流0AA 相差流0A单加 C 相电流 B 相差流C相差流现实验以下：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；相同的方法测 B 相和 C 相。
表 4：通道均衡测试实验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值双侧加 A 相0A双侧加 B 相0A双侧加 C 相0A若计算值和实验结果基实情同，说明均衡系数正确，通道已调均衡。
两种变压器比率差动保护校验方法分析
ｄ ｄ — ｌ ｌ ＋厶＋ ３ ｌ
Ｉ ， Ａ ｄ ＝ｍ ａ ｘ （Ｉ 。Ｉ ， ｌ Ｉ ，ｆ Ｉ ）
动作方程 ：
［ ｃ ｄ ａ ≥Ｊ ｄ ， ｄ ≤ 或 ３ ＞Ｊ ｚ ｄ ｄ ＞ ， ｄ ｄ 一 ｄ ≥ Ｋ１ （ ｄ — ） 或
Ｉ ｚ ａ ｄ ＞３ Ｉ ，Ｌ ｄ ｄ — 。 ｄ —Ｋ１・ ２ ≥ Ｋ２ （ Ｉ ， ￣ Ｉ ｄ 一３ Ｉ ｚ ｄ ）
２ ． １ Ｐ Ｓ Ｔ １ ２ ０ ０比率差 动动 作特 性
Ｐ Ｓ Ｔ１ ２ ０ ０比率差动保护动作特性 曲线如 图 １ 所示 。
△一Ｙ补偿方式是 以南瑞 Ｒ Ｃ Ｓ ９ ７ ８ 为代表 的主变差 动
保护实际对 主变低 压侧 （ △ 型侧 ） 二次 电流相 位校 准 的方
法 ，算法如下 ：
电流 。
不 同，因此 如何实现理论上的零差流是 比较重要 的问题 。
目前 普 遍做 法 是 在保 护 装 置 内部 利 用 数 字 的 方 法 对 变 比与
△ 型侧
ｆ Ｉ Ａ 一（ Ｌ ｌ —ｊ ｄ ） ／ ５ ４ 乩一（ Ｉ ｂ 一Ｉ ． １ ） ／ ５ ４
ｌ
相移进行补偿 ，以实现各侧 电流的平衡 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ— ２ ５
作者简 介 ： 唐俊 （ １ ９ ８ ２ 一 ） ， 工程师 ， 高级技 师 ， 从事 高压 电网二 次设备检修 、 维护工作 。
电 工技术 『 ２ ０ １ ４ ｛ ２ 期 Ｉ ７
电 专 别 斌 擞 术 三 侧 差动 ：
验 ，校验斜率 Ｋ 一０ ． ５的斜线 。 （ １ ） 根据 图 １曲线 分别计 算 出 ａ 、ｂ两点 的差 动 电流
变压器差动保护比率制动测试方法
变压器差动保护比率制动测试方法以Yn ，Yn ，d11型自耦变为例，总结了几类变压器保护算法的特点，给出了相应的试验接线方法和一般性试验步骤。
1 几个基本概念1.1 比率制动系数采用比率差动能显著提高变压器保护的灵敏度，国产微机型变压器差动保护常采用具有两段折线形的动作特性曲线，如图1所示。
I opIresI res.min图1 比率制动特性曲线图比率制动曲线有两大决定因素，即动作电流和制动电流，按照预定的算法计算得到动作电流和制动电流，满足比率制动曲线即可动作。
1.2 变压器的Y ，d11接线组[1]变压器组常采用Y ，d11接线组。
需要指出的是，只要是Y ，d 型接线组，就有奇数次接线组别出现，按照我国电工技术规范，规定Y ，d11接线组为变压器标准接线组。
如果出现Y ，d11接线组，在进行差流运算时就必须进行相位校正，这在下文的算法分析中将做详细讨论。
1.3 TA 极性端按照惯例，保护TA 极性端位于母线侧。
对于变压器差动保护，只要确立变压器各侧母线位置，就不难确定各侧TA 的极性端。
而电工学上常采用减极性标注方法对TA 极性端进行标注，照此原则就能对流入保护装置电流的方向进行准确判断。
这一点对于确定进行比率差动试验时所加电流的相位很有帮助。
1.4 平衡系数对于正常运行变压器，不计励磁电流，各侧磁势平衡。
这一平衡关系反映到微机保护中，各侧的二次电流应在微机保护的算法体系下平衡。
将各侧不同的电流值折算成作用相同的电流，相当于将某一侧或两侧的电流乘以修正系数，该系数叫做平衡系数。
以Yn ，Yn ，d11型自耦变为例，差动保护TA 二次侧采用星形接线，各侧额定电压及TA 变比分别为h h m m l l U n U n U n 、、、、、，若以高压侧为基准，则各侧流入差动保护某相的电流分别为m l h I I I ===（1） 式中N S 为变压器额定容量。
设以高压侧电流为基准，将其他两侧的电流折算到高压侧的平衡系数分别为bm bl K K 和。
变压器差动保护原理和试验
三、差动保护的原理
变压器差动保护是按
比较被保护的变压器两侧
电流的数值和相位的原理
实现的。
正常运行及外部故障
时，流入差动继电器中的
电流为零。
'
''
Ir I2 I2 0
K1
三、差动保护的原理
变压器差动保护原 理和试验
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
问题思考
问题一： 为什么变压器 需要差动保护？
问题二： 什么是差动保护？
问题三： 怎么差动保护 进行试验？
目录
一、变压器的故障类型 二、变压器装设的保护 三、变压器差动保护原理 四、PDS-721保护试验方法
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
一、变压器的故障类型
20.6A 1.55A 10.47A 0.79A
0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍 0.975倍 1.025倍
20.1A 21.1A 1.51A 1.59A 10.2A 10.7A 0.77A 0.81A
动作情况（动作：√；不动作：×）
A相
B相
C相
×
×
△型接线，变压器△
侧的电流互感器采用 Y型接线。
三、差动保护的原理
这样，变压器两侧的
二次电流
I
• a
'
和
•' •'
IA IB
相位便可一致了。
但大小仍不同，且由
向量图可知：
•' •'
•'
变压器比率差动保护的校验方法
变压器比率差动保护的校验方法一、一次侧和二次侧线圈变比校验一、变压器一次侧和二次侧线圈的变比校验是差动保护校验的基础，通过检查变压器的一次侧和二次侧线圈的额定变比是否一致，可以确定差动保护的校验结果。
1.校验仪器准备：需要准备一个变比表或变比测试仪，这个仪器可以测量一次侧和二次侧的变比是否一致。
2.操作步骤：(1)将一次侧的一个线圈与测试仪连接，将另一个线圈与二次侧的变比表或变比测试仪连接。
(2)将测试仪或变比测试仪的探头放在一次侧的一个线圈上，观察到的变比应该是变压器一次侧的额定变比。
(3)将变比表或变比测试仪的探头放在二次侧的一个线圈上，观察到的变比应该是变压器二次侧的额定变比。
(4)将测试结果与变压器铭牌上的额定变比进行比较，如果误差在允许范围内，说明差动保护线圈的变比校验合格。
(5)如果测试结果不在允许范围内，说明差动保护线圈的变比存在问题，需要进一步检查和修复。
二、差动流保护测试方法差动流保护是变压器差动保护的核心部分，通过对差动电流进行监测和比较，来判断变压器是否存在故障或事故。
差动流保护测试的目的是验证差动保护的准确性和可靠性。
1.测试仪器准备：需要准备一个差动流模拟器和一个差动保护测试仪。
2.操作步骤：(1)首先检查差动保护测试仪的工作状态和参数设置，确保测试仪能正常工作。
(2)将差动流模拟器的模拟电流线圈与变压器的一次侧和二次侧线圈连接。
(3)根据变压器的额定容量和负载情况，设置差动流模拟器输出的模拟差动电流。
(4)观察差动保护测试仪的显示结果，如果差动电流的值与设置的模拟值相等或非常接近，并且没有误差报警，说明差动保护的测试合格。
(5)如果测试结果不符合要求，说明差动保护的测试不合格，需要进一步检查和调整。
三、变压器有载分接开关检查变压器有载分接开关是变压器调整电压比例的重要设备，也会影响差动保护的工作方式和准确性。
因此，对有载分接开关进行定期检查和校验是一种有效的差动保护校验方法。
变压器差动保护试验方法
我们知道，变压器、发电机的电气主保护为纵向电流差动保护，该保护原理成熟，动作成功率高，从常规的继电器保护到晶体管保护再到现在的微机保护，保护原理都没有多大改变，只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级，使我们的日常操作维护更方便、更容易。
传统继电器差动保护是通过差动CT的接线方式与变比大小不同来进行角度校正及电流补偿的，而微机保护一般接入保护装置的CT全为星型接法，然后通过软件移相进行角差校正，通过平衡系数来进行电流大小补偿，从而实现在正常运行时差流为零，而变压器内部故障时，差流很大，保护动作。
由于变压器正常运行和故障时至少有6个电流（高、低压侧），而我们所用的微机保护测试仪一般只能产生3个电流，因此要模拟主变实际故障时的电流情况来进行差动试验，就要求我们对微机差动保护原理理解清楚，然后正确接线，方可做出试验结果，从而验证保护动作的正确性。
下面我们以国电南京自动化设备总厂电网公司的ND300系列的发变组差动保护为例来具体说明试验方法，其他厂家的应该大同小异。
这里我们选择ND300系列数字式变压器保护装置中的NDT302型号作为试验对象。
该型号的差动保护定值（已设定）见表1:表1NDT302变压器保护装置保护定值单下面我们先来分析一下微机差动保护的算法原理（三相变压器）。
这里以Y/△-11主变接线为例，传统继电器差动保护是通过把主变高压侧的二次CT接成△，把低压侧的二次CT接成Y型，来平衡主变高压侧与低压侧的30度相位差的，然后再通过二次CT变比的不同来平衡电流大小的，接线时要求接入差动继电器的电流要相差180度，即是逆极性接入。
具体接线见图1：图1而微机保护要求接入保护装置的各侧CT均为Y型接线，显而易见移相是通过软件来完成的，下面来分析一下微机软件移相原理。
ND300系列变压器差动保护软件移相均是移Y型侧，对于∆侧电流的接线，TA二次电流相位不调整。
电流平衡以移相后的Y型侧电流为基准，△侧电流乘以平衡系数来平衡电流大小。
变压器比率差动试验方法
随着综合自动化装置的普遍推广使用,变压器比率差动保护得到了广泛的使用,但是由于厂家众多,计算方法和保护原理略有差异,而且没有统一的实验方法,尤其是比率制动中制动特性实验不准确,给运行和维护带来了不便,下面介绍两种比较简单和实用的,用微机继电保护测试装置测试差动保护的实验方法.比率差动原理简介:差动动作方程如下:Id>Icd (IrIcd+k*(Ir-Ird) (Ir>Ird)式中:Id——差动电流Ir——制动电流Icd——差动门槛定值(最小动作值)Ird——拐点电流定值k——比率制动系数多数厂家采用以下公式计算差动电流;Id=｜ h+ l｜ (1)制动电流的公式较多,有以下几种:Ir=｜ h- l｜/2 (2)Ir=｜ h- l｜ (3)Ir=max{｜ 1｜,｜ 2｜,｜ 3｜…｜ n｜} (4)为方便起见,以下就采用比较简单常用的公式(3).由于变压器差动保护二次CT为全星形接线,对于一次绕组为Y/ ,Y/Y/ ,Y/ / ,Y形接线的二次电流与形接线的二次电流有30度相位差,需要软件对所有一次绕组为Y形接线的二次电流进行相位和幅值补偿,补偿的方式为:A=( A'— B')/1.732/KhpB=( B'— C')/1.732/KhpC=( C'— A')/1.732/Khp其中 A, B, C为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流), A', B', C'为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流.Khp为高压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),一般设定为1.这样经过软件补偿后,在一次绕组为Y形的一侧加入单相电流时,保护会同时测到两相电流,加入A相电流,则保护同时测到A,C两相电流;加入B相电流,则保护同时测到B,A两相电流;加入C相电流,则保护同时测到C,B两相电流.对于绕组为形接线的二次电流就不需要软件补偿相位,只要对由于CT变比不同引起的二次电流系数进行补偿了,电流计算公式为:a= a' /Klpa'为未经补偿的二次电流,相当与由CT输入保护装置的实际的电流; a为补偿后的二次电流(即保护装置实时显示的电流).唯一要注意的是保护装置要求低压侧电流与高压侧电流反相位输入,高压侧的A相与低压侧的A相间应相差150度.Klp为低压的平衡系数(有的保护装置采用的是乘上平衡系数),与保护用的CT变比大小有关.这样,差动保护差流的计算公式就可写成:Ida=｜ hA+ la｜ =｜( A'— B')/1.732/Khp + la/Klp｜ (5)Idb=｜ hB+ lb｜ =｜( B'— C')/1.732/Khp + lb/Klp｜ (6)Idc=｜ hC+ lc｜ =｜( C'— A')/1.732/Khp + lc/Klp｜ (7)制动电流的计算公式为:Ida=｜ hA— la｜ =｜( A'— B')/1.732/Khp — la/Klp｜ (8)Idb=｜ hB— lb｜ =｜( B'— C')/1.732/Khp— lb/Klp｜ (9)Idc=｜ hC— lc｜ =｜( C'— A')/1.732/Khp— lc/Klp｜ (10)实验方法简介:下面以变压器一次绕组接线方式为Y/ 的形式为例介绍比率差动保护性能的实验方法:最小动作电流(Icd):高压侧实验公式为:I=1.732*Icd/Khp低压侧实验公式为:I=Icd/Klp式中:I为实验所施加的实验电流值;Khp,Klp为高压及低压侧的平衡系数;Icd为最小动作电流整定值.按变压器各侧A,B,C分别施加电流I,保护应可靠动作,误差应符合技术条件的要求,必须注意的高压侧实验与低压侧实验不同的是:通入A相电流,A,C相动作;通入B相电流,B,A相动作;通入C相电流,C,B相动作; 制动特性斜率K制动特性斜率实验时,要同时输入两侧电流,而且要注意两侧电流的相位关系,但是一般的保护测试仪只能同时输出三相电流,这样就要找出一种能满足测试要求的实验方法.根据式(5),(6),(7)及差动保护动作方程:在做A相的实验时:令 B'= C'=0,则Idb=0,如要求Idc=0,则 A' /1.732/Khp= lc/Klp即 lc= Klp* A' /1.732/Khp因此高压侧A相加电流I1 0 ,低压侧A,C相电流分别为I2 -150 ,I3 - 3 0 ,固定I1 ,I3大小为I3= Klp* I1 /1.732/Khp,改变I2的大小,测出保护刚好动作时的电流大小,就可计算出制动特性斜率K,然后改变I1 ,I3大小,再测出另外的动作点.制动特性斜率K的公式为:K=(Id-Icd)/(Ir-Ird)=( I1 /1.732/Khp- I3/ Klp- Icd)/ I1 /1.732/Khp+ I3/ Klp-Ird)如果根据以上的公式推导就可得到一种只需同时输出三相电流就可测试差动保护的实验方法了.具体的接线方法为:同理,如果令 B'= C',则Idb=0,C=( C'— A')/1.732/Khp=( B'— A')/1.732/Khp=— A假设 bl=0, cl=- al则有 a=- c,所以 Ida=｜ hA+ la｜Idb=｜ hB+ lb｜=0Idc=｜ hC+ lc｜=｜- hA+(- la)｜=Ida为达到 B'= C' , bl=0, cl=- al可用下面的接线方式:注意形绕组电流回路的N没有接到Y形绕组电流回路的N上,而是用Ic接到N上,这样才能满足假设条件.于是就可以在高压侧A相加电流I1 0 ,B,C相并联后加I3 - 12 0 ,低压侧A相电流为I2 -150 ,固定I1 ,I3, I3大小为I3= 2* I1,改变I2的大小,测出保护刚好动作时的电流大小,就可计算出制动特性斜率K,K值计算公式同上法.结论:两种实验方法没有本质的区别,都是通过公式推导,找出补偿电流的补偿方式,计算补偿电流的大小和角度关系,然后再应用到实际中去;但通过比较不难发现后一种方法比前一种方法所加补偿电流计算方法简单,相位角与实际运行时一致,而且可同时测量两相的差动保护.总之只要通过了解保护的原理,掌握其内在的关系就不难找到简单而实用的方法. IrIdIcdIrd动作区Y形绕组电流回路形绕组电流回路I1 0IBICIcIbIaNNIAI2 -150I3 - 3 0IANICIBY形绕组电流回路NIcIbIa形绕组电流回路I1/0I3/-120I2/-150。
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CSC326变压器保护比率差动试验方法
1．比率差动保护特性：
采用常规的三段式折线，如下图：
I sd
I cd I
2．平衡系数的计算：
计算变压器各侧一次额定电流：n
n n U S I 113= 式中，n S 为变压器最大额定容量，n U 1为变压器各侧额定电压（应以运行的实际电压为准）。
以高压侧为基准，计算变压器中、低压侧平衡系数：
1
111TAH TAM U U K nH nM phM ⋅= ； 1
111TAH TAL U U K nH nL phL ⋅= ； TAH1、TAM1、TAL1分别为高压侧TA 、中压侧TA 和低压侧TA 的原边值。
3．变压器绕组接线方式的影响：
若使用软件做TA 星三角变换，则装置对星型接线侧做变换，对三角接线侧不作变换。
以11点接线为例，软件对星型侧做以下变换：
3/)('B A A I I I
•••-=
3/)('C B B
I I I •••-=
3/)('A C C I I I
•••
-= 式中，A I •、B I •、C I •为Y 侧TA 二次电流，A I •'、B I •'、C I •
'为Y 侧校正后的各相电流。
其它接线方式可以类推。
装置中可通过“变压器接线方式”控制字以及“接线方式钟点数”定值来选择接线方式。
差动电流与制动电流的相关计算，都是在电流相位校正和平衡补偿后的基础上进行。
4．动作电流和制动电流的计算方法
动作电流和制动电流的计算方法如下：
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧-==∑∑-=••=•11max 121N i i zd N i i
dz I I I I I 式中：m ax I 为所有侧中最大的相电流，
∑-=•11N i i I 为其它侧（除最大相电流侧）相电流之和。
5．动作判据
比率差动保护的动作判据如下： ⎪⎭
⎪⎬⎫<+⨯+-+-≥≤<+⨯+-≥≤+≥zd e cd e b e e e zd b dz e zd e cd
e b e zd dz e zd cd
zd b dz I I I I K I I KID I I K I I I I I I K I I KID I I I I I K I 56.0)6.05()5(56.06.0)6.0(6.01311 其中： cd I 为差动保护电流定值，dz I 为动作电流，zd I 为制动电流，1b K 为第一段折线的斜率（固定取0.2），KID 为第二段折线的斜率其值等于比例制动系数定值，3b K 为第三段折线的斜率（固定取0.7）。
程序中按相判别，任一相满足以上条件时，比率差动保护动作。
比率差动保护经过励磁涌流判别、TA 断线判别(可选择)后出口。
6．试验方法
注意：以下各电流量全部是向量，为了计算的方便，把各电流的相位都设置为0度或180度。
这样就可以以正负号来表示和计算。
整体思想是选取若干个制动电流Izd ，然后计算出对应比率曲线上的动作电流Idz 。
找初始点，(Izd, Idz-M),然后通过控制外接的电流，固定制动电流Izd ，逐渐增加动作电流，直至保护动作，记录数据，并在图纸上描点。
鉴于大多数实验仪只能提供三路电流，所以选取装置的A 相一侧作为实验侧，通过改变高压侧A 相电流IHA （或中压侧IMA ）和低压侧A 相电流ILA 的大小来控制差动电流Icd 和制动电流Izd 的大小。
另外，若软件做TA 星三角。