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浅析500kV变压器差动保护原理与调试方法

毛绍全

（湖南省送变电工程公司，湖南长沙）

摘要：本文详细介绍了500kV变压器差动保护的构成及特点，并结合目前国内各大保护厂家的变压器保护讲解了变压器差动保护的调试方法。

关键词：500kV变压器；差动保护

1引言

电力变压器是连续运行的电力设备．特别是500kV变压器，其工作电压高、容量大、造价高、检修难度大，且大多是由单相变压器构成，安装在户外，对电力系统的安全稳定运行影响甚大，因此对500kV变压器保护提出了更高的要求。下面介绍其主保护—差动保护的构成特点及调试方法。

2构成及特点

500kV变压器差动保护主要由以下三种类型的差动保护组成：

2.1纵差保护：由于变压器高、低压侧的额定电流不同，因此，为了保证纵差保护的正确工作，就必须选择两侧电流互感器的变比，使得正常运行和外部故障时，两侧的二次电流相等。又由于变压器两侧电流相位不同产生的不平衡电流也会使纵差保护的误动作，所以还要考虑两侧电流的相位补偿。

2.2分侧差动保护：500kV变压器一般为分相自耦变压器，分侧差动保护应用与分相自耦变压器保护，采用高压侧、中压侧及公共绕组电流作为计算电流。分侧差动保护计算差流只需考虑高、中压侧和公共绕组电流互感器的变比不同进行电流不平衡补偿。

2.3零序差动保护：500kV变压器由于容量大，一般多为分相自耦变压器。零序差动保护应用与分相自耦变压器保护，采用高压侧、中压侧及公共绕组自产零序电流作为计算电流。零序差动保护计算差流只需考虑高、中压侧和公共绕组电流互感器的变比不同进行电流不平衡补偿。

3变压器纵差动保护的调试方法

变压器差动保护的基本接线原理如下图所示

上图包含了两个方面的内容:=1\*GB3①由于Y/△接线方式，导致两侧TA一次电流之间出现30度的相位偏移，所以应对Y侧TA一次电流进行相位补偿；=2\*GB3②由于变压器两侧电压等级不同，所以、的有名值不能直接进行计算，二者必须归算到同一电压等级，一般的处理方法为将低压侧电流归算到高压侧。

针对第=1\*GB3①点，传统的做法是将Y侧的TA二次接成△接线，△侧的TA二次接成Y接线来实现相位补偿；目前广泛采用的微机保护可以由软件在装置内部实现Y-△转换，所以Y侧TA外部还是接成Y接线，△侧的TA二次接成Y接线，由此导致的Y侧电流放大√3倍，在微机保护中由软件进行补偿。以Y/△-11为例，Y侧相位补偿，根据变压器的钟点数可知，

，，…….3.1

第=2\*GB3②点中的不平衡补偿由软件根据变压器的容量、各侧的电压等级及TA变比进行补偿。

一般的处理方法是归算到高压侧，即将归算到侧，以表示，根据，有

………..3.2

上式中I1e、I2e分别为高、低压侧的二次额定电流

综上所述：经过两步预处理后各相的差动电流表达如下

………3.3

.……..3.4

.……..3.5

定义补偿系数K1，K2（注意：以正常运行为准，三相对称）：

……….3.6

（注：三相对称，Y侧补偿后电流幅值大小没有发生变化，所以K1=1）

由上面的推导可知，当进行分相（如A相）差动试验时，通常假定另外两相电流为0(I1b=I1c=0)，由于Y侧相位补偿，在Y侧C相引入(-I1a),为了防止C相抢动，试验时，在△侧C相同样引入（-I2a），同时使△侧B相电流为0(I2b=0)，相当于接线为AC相间故障形式，从而保证A、C

比率制动方程：……..6.4.1

式中：………6.4.2

（注：d35、d36分别为中、低压侧的CT变比调整系数定值）

6.5、南京南瑞RCS9000系列（Y/Y/△-12-11，标么计算，Y侧相位补偿）：

比率制动方程：……….6.5.1

标么测试：Ie=1……….6.5.2

6.6、南京南瑞RCS978，985系列（Y/Y/△-12-11，标么计算，△侧相位补偿，Y侧零序补偿）：

1）、稳态比率制动特性：

比率制动方程：……..6.6.1

标么测试：Ie=1……..6.6.2

2）、零差比率制动特性：（保护自产零序，各侧加单相电流3I0=I，无相位补偿）

比率制动方程：