变比斜率差动保护原理及调试方法

变斜率比率差动保护原理及校验方法

李明

（徐州华美坑口环保热电有限公司、江苏徐州 221141）

摘要：在Y／△变压器微机保护现场调试过程中，由于保护人员对变压器差动保护原理及保护装置补偿原理的理解存在偏差，变比斜率比率差动曲线的验证往往成为调试的难点。针对这一问题，本文分析了变压器微机差动保护原理并总结了变压器微机保护普遍采用的差动电流补偿方法。并以Y／△一11型变压器和南瑞RCS985发变组保护使用Dbg2000专用调试软件为例详细地介绍了校验步骤，提出了一套验证发变组变比斜率比率差动曲线的思路及方法。

关键词：发变组；变比斜率比率差动；Y／△校正；校验方法

Variable slope percentage differential protection principle and method of debugging

LI Ming

(Xuzhou Huamei Hang Hau environmental Thermal Power Co., Ltd ，Xuzhou, 221141,China )

Abstrac t：In the Y / △Digital Transformer Protection site commissioning process, because the protection of personnel andprotection of the principle of transformer differential protection device biased understanding of the principles of compensation, variable slope percentage differential curve than the verification often difficult to debug .Aiming at this problem ，this paper analyses the pellucid transformer microcomputer differential protection principle and summarizes the widespread use of the transformer microcomputer protection differential current compensation .The paper uses the Y /△一11 transforme and NARI RCS985 transformer andtransformer protection using the Dbg2000 special debugging software as an example of the verification steps described in detail, a set of validation transformer unit differential rate of change the slope of the curve than the ideas and methods

Key words：transformer；differential protection；ratio-differential；testing metho

0.引言

在微机保护装置广泛应用的今天，二次回路的连接方式虽得到简化，但已不如电磁型保护那般直观明了;尤其对Y /△变压器(以下简称主变)分相差动保护，出于对主变接线组别、各侧电压等级、CT(电流互感器)变比及励磁涌流等种种因素的考虑，不同的厂家采取了不同的补偿方式和比率制动方法，如何正确的校验差动保护成为困扰着现场调试人员的难题之一.本文从保护原理入手，以Y／△一11型三绕组变压器及南瑞RCS985保护为例，分析发变组差动保护的校验方法。

1 变斜率比率差动保护原理

1.1差动原件的动作方程

Id > Kbl * Ir + Icdqd ( Ir < nIe ) Kbl = Kbl1 + Kblr * (Ir / Ie) Id > Kbl2 * (Ir - nIe) + b + Icdqd ( Ir >= nIe ) Kblr = (Kbl2 - Kbl1) / (2 * n)

b = (Kbl1 + Kblr * n) * nIe

式中Id为差动电流，Ir为制动电流，Icdqd为差动电流起动定值，Ie为额定电流。

Kbl为比率差动制动系数，Kb1r为比率差动制动系数增量；

Kb11为起始比率差动斜率，定值范围为0.05～

0.15，一般取0.10；

Kb12为最大比率差动斜率，定值范围为0.50～

0.80，一般取0.70；

n 为最大斜率时的制动电流倍数，固定取6。

1.2 差动电流及制动电流的取得

Rcs985发变组差动保护的差动电流（即动作电流），取各侧差动电流互感器的二次电流

相量和的绝对值，制动电流为变压器各侧TA二

次电流幅值和的一半.

差动电流Id ，制动电流Ir 公式如下：

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨⎧++++=++++=∙∙∙∙∙5

4321543212I I I I I I I I I I I I d r 2 差动保护相位的校正

电力系统中变压器常采用Y/D-11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位差为30°。如果不采取措施，差动回路中将会由于变压器两侧电流相位不同而产生不平衡电流。必需消除这种不平衡电流。

当变压器各侧电流互感器二次均采用星型接线时，其二次电流直接接入保护装置，从而简化了TA 二次接线，增加了电流回路的可靠性。但是如图1当变压器为Y 0/△-11连接时，高、低两侧TA 二次电流之间将存在30°的角度差

.

图1 变压器为Y 0/△-11连接和TA 为Y/Y 连接的差

动保护原理接线

Fig ．1 Transformer Y0 / △ -11 connection and TA for

the Y / Y connection cable differential protection principle

图二 Y,d11变压器TA 为Y/Y 连接时的相位校正向量图 Fig ．2 Y , d11 Transformer TA for the Y / Y connection of the

phase correction vector graphics

微机保护为消除各侧TA 二次电流之间的角度差，由保护软件的灵活性通过软件算法进行相位校正，变压器各侧电流互感器二次接线同为星型接法。称为“内转角”方式，内转角方式又分为星形侧向三角形侧校正的算法及三角形侧向星形侧校正的算法两种。RCS985使用的是第一种星形侧向三角形侧校正的算法

Y 0侧：2A I ' =（2A I －2B I ）/3 2B I ' =（2B I －2C I ）/32C I ' =（2

C I －2A I ）/3 △侧：2a I ' =2a I 2b I ' =2b I 2c I ' =2

c I 式中：2A I 、2B I 、2C I 为Y 0侧TA 二次电流，2A I ' 、2B I ' 、2C I ' 为Y 0侧校正后的各相电流；2a I 、2

b I 、2

c I 为△侧TA 二次电流，2a I ' 、2b I ' 、2

c I ' 为△侧校正后的各相电流。

经过软件校正后，差动回路两侧电流之间的相位一致，见图2所示。

由上述校正法不难看出，在变压器Y 型侧（即高压侧）通入单相电流A I ∙

时，则有计入差流计算