变压器差动保护试验应注意的问题

变压器差动保护试验应注意的问 韩东华 (吉林热电厂, 吉林 吉林 132021) 摘 � 要 � 针对在变压器差动保护试验中出现的问题, 采取方 法取得了效果,结论。 关键词 � 差动保护 � 保护装置 � 幅值 � 相位 1� 前言 国电吉林热电厂 6、7、10、11号机变组上应用了 国电南京自动化有限公司生产的 DGT801型数字式 发变组保护装置, 该装置保护功能齐全, 计算精确, 灵敏度高。变压器差动保护是变压器的主保护, 当 变压器内部及套管出现故障时要求差动保护能以最 快速度瞬时动作切除该发电机变压器组, 以防止故 障扩大,危及其它设备的安全运行。在做差动保护 试验时,应尽量模拟其真实故障情况下保护的动作 过程,因此其试验项目、试验过程及试验结果都至关 重要,国电吉林厂主变压器为 Y /�- 11点接线方式, 而主变高、低压侧差动保护用的电流互感器线圈为 Y形接线,因此电流互感器二次侧电流存在幅值的 差异及相位的不同。正常运行时 DGT801型数字式 发变组保护装置在变压器差动软件算法上对其进行 了补偿,但由于在试验过程中需要进行单相差动试 验, 则软件无法正常计算,便不能正确判断保护装置 的动作情况, 那么在试验过程中加入差流时就应该 对幅值及相位加以注意。才会顺利而准确地做好 DGT801型数字式变压器差动保护试验。 2� 工作原理 DGT801型装置硬件结构的逻辑图见图 1。 其中 TA /TV分别为电流互感器和电压互感器。发 电机定子电流、机端及主变高压侧电压经互感器转 换后通过开关端子箱引至发电机保护屏端子排处, 再经过端子排将该交流模拟量接入装置。在装置内 部进行低通滤波及 16位高精度高速模 /数 ( A /D)转 换, 将数字信号送入保护 CPU模块及大规模可编程 逻辑控制器 FPGA、大容量快速出口继电器等硬件回 路完成采样、计算、判断、出口、自检、故障信息处理 和故障录波等全部软件功能。 3� 装置接线方式 DGT801型数字式保护装置与以往电磁型保护 装置回路接线方式有所不同。因主变压器均为 Y /� - 11点接线方式, 即主变压器高压侧线圈为 Y接 线, 低压侧线圈为 �接线。由于接线方式的不同,造 成变压器高、低压侧电流幅值及相位均不同, 对于变 压器差动保护会引起差流, 造成保护误动作。为解 决此问题,电磁型保护装置需要将变压器高压侧电 流互感器线圈接成 �接线, 而变压器低压侧电流互 感器线圈接成 Y接线, 这样在相位上进行了弥补。 而幅值的弥补是通过补偿变流器完成的。但采用数 字式保护装置以后, 变压器高压侧 (以 12LH 为例 )、 低压侧 (以 8LH为 )电流互感器线圈均采用 Y型接 线方式, 电流互感器二次引出线经开关箱和保护屏 端子排直接接至装置引入线端。见图 2。 4� 试验中应注意的问题 该数字式保护装置的接线方式简单, 但给变压 器差动保护试验带来两个问题:即变压器高、低压侧 电流幅值的平衡及相位调整问题。 4. 1� 试验过程中应注意的幅值调整 在正常工况下或区外故障时, 变压器差动保护 各侧输入的电流不同,会引起较大的差流, 从而造成 保护装置误动作导致直接切除发电机、变压器的严 �30� 热电技术 � � 2009年第 3期 (总第 103期 ) 重后果,因此为使差动保护各相差流等于零,便通过 软件计算引入适当的平衡系数 (以变压器低压侧为 基准侧 ): K = U h nh 3 UL nL 其中: U h � 变压器高压侧额定电压; nh � � � 变 压器高压侧变压器差动电流互感器变比; UL � � � 变压器低压侧额定电压; nL � � � 变压器低压侧差动电流互感器变比。 这样当以变压器低压侧电流 IL为基准值时, 其 高压侧电流值 Ih / K便可折算到基准侧。这是由计 算机软件自动完成的, 而在变压器差动保护试验过 程中,由于只进行单相试验, 那么在变压器低压侧端 子排 A481( B481或 C481)通入基准电流值 I,则在变 压器高压侧 A521( B521或 C521)端子排处需人为通 入 I / K大小的电流值, 这样差动回路才能平衡。 4. 2� 试验过程中应注意的相位调整 因变压器的接线方式为 Y /�- 11, 而变压器高、 低压侧电流互感器均为 Y接线,则变压器高、低压侧 二次电流存在 30!相位角,从而产生差流。为补偿此 相位角度, DGT801数字式保护装置的软件校相位时 差流算法为: dA = YA– YB + �A dB = YB– YC + �B dC = YC– YA + �C 其中: IdA、IdB、IdC分别为 A、B、C三相差流; IYA、IYB、IYC为变压器高压侧二次电流; I�A、I�B、 I�C为变器低压侧二次电流。 如果做试验时是通入单相电流, 以 A相差动比 率制动特性试验为例, 在变压器低压侧 A481相 ( B481相,或 C481相 )端子排处加入电流 I( 0!), 在 变压器高压侧 A 521相 ( B521相, 或 C521相 )端子排 处加反向电流 I( 180!) ,即所加入电流值相同, 但相 位相差 180!,则差流应为两侧电流的差值。但应注 意根据以上算法, 此时除了 A相 ( B相或 C相 )有差 流, C相 (A相或 B相 )也会产生差流, 那么需要同时 在变压器低压侧 C481相 ( A481相或 B481相 )端子 排处加入相应的平衡电流 I( 0!), 以此来消除 C相差 流对 A相差动比率制动特性测试的影响, 防止做单 相差动试验时因其它相出现差流而使差动保护误动 作, 无法辨别正确动作方式。这便是与以往电磁型 继电保护装置试验时相区别的地方, 也是在调试试 验过程中应特别注意的问题。 5� 结束语 变压器差动保护做为发变组的主保护, 在试验 过程中只有注意幅值和相位这两个容易被忽略的问 题, 才能使保护装置正确工作。 参考文献 ∀DGT801系列数字式发电机变压器组保护装置技术说 明书#。 �31� 韩东华:变压器差动保护试验应注意的问题