变压器差动保护带负荷测试

广东建材2006年第3期 1引言 差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明 确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护，其运行 情况直接关系到变压器的安危。怎样才知道差动保护的 运行情况呢？怎样才知道差动保护的整定、接线正确呢？ 唯有用负荷电流检验。但检验时要测哪些量？测得的数 据又怎样分析、判断呢？下面就针对这些问题做些讨论。 2变压器差动保护的简要原理 差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压 器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流 入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差 动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧） 向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和 的正比于故障点电流，差动继电器动作。 3变压器差动保护带负荷测试的重要性 变压器差动保护原理简单，但实现方式复杂，加上 各种差动保护在实现方式细节上的各不相同，更增加了 其在具体使用中的复杂性，使人为出错机率增大，正确 动作率降低。比如许继公司的微机变压器差动保护计算 Y-△接线变压器Y型侧额定二次电流时不乘以，而南瑞 公司的保护要乘以。这些细小的差别，设计、安装、整定 人员很容易疏忽、混淆，从而造成保护误动、拒动。为了 防范于未然，就必需在变压器差动保护投运时进行带负 荷测试。 4变压器差动保护带负荷测试内容 要排除设计、安装、整定过程中的疏漏（如线接错、 极性弄反、平衡系数算错等等），就要收集充足、完备的 测试数据。 ⑴差流（或差压）。变压器差动保护是靠各侧CT二 次电流和———差流———工作的，所以，差流（或差压）是 差动保护带负荷测试的重要内容。电流平衡补偿的差动 继电器（如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器）， 用钳形相位或通过微机保护液晶显示屏依次测出A 相、B相、C相差流，并记录；磁平衡补偿的差动继电器 （如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器），用0.5级交 流电压表依次测出A相、B相、C相差压，并记录。 ⑵各侧电流的幅值和相位。只凭借差流判断差动保 护正确性是不充分的，因为一些接线或变比的小错误， 往往不会产生明显的差流，且差流随负荷电流变化，负 荷小，差流跟着变小，所以，除测试差流外，还要用钳形 相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧 A相、B 相、C相电流的幅值和相位（相位以一相PT二次电压做 参考），并记录。此处不推荐通过微机保护液晶显示屏 测量电流幅值和相位。 ⑶变压器潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功 率表，或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据， 或者调度端的电流、有功、无功功率遥测数据，记录变压 器各侧电流大小，有功、无功功率大小和流向，为CT变 比、极性分析奠定基础。 负荷电流要多大呢？当然越大越好，负荷电流越大， 各种错误在差流中的体现就越明显，就越容易判断。然 而，实际运行的变压器，负荷电流受网络限制，不会很 大，但至少应满足所用测试仪器精度要求，以及差流和 负荷电流的可比性。若二次负荷电流只有0.2A而差流 有65mA时，判断差动保护的正确性就相当困难。 5变压器差动保护带负荷测试数据分析 数据收集完后，便是对数据的分析、判断。数据分析 是带负荷测试最关键的一步，如果马虎，或对变压器差 动保护原理和实现方式把握不够，就会让一个个错误溜 走，得出错误的结论。那么对于测得的数据我们应从哪 些方面着手呢？ 5.1看电流相序 变压器差动保护带负荷测试 盘志勇 (广州开发区南方有限公司 510730) 摘 要：针对变压器差动保护在设计、安装、整定过程中可能出现的各种问题，结合变压器差动保 护原理，提出了带负荷测试的内容及分析、判断方法。 关键词：带负荷测；测试内容；测试数据分析 检测与监理 85- - 广东建材2006年第3期 正确接线下，各侧电流都是正序：A相超前B相，B 相超前C相，C相超前A相。若与此不符，则有可能： ⑴在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别 不对应，比如端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接 在了C相CT上，这种情况在一次设备倒换相别时最容 易发生。 ⑵从端子箱到保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆 芯在端子箱接A相电流回路，在保护屏上却接B相电流 输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。 5.2看电流的对称性 每侧A相、B相、C相电流幅值基本相等，相位互差 1200，即 A相电流超前 B相 1200，B相电流超前 C相 1200C相电流超前A相1200。若一相幅值偏差大于10%， 则有可能： ⑴变压器负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电 流偏小。 ⑵变压器负荷三相对称，但波动较大，造成测量一 相电流幅值时负荷大，而测另一相时负荷小。 ⑶某一相CT变比接错，比如该相CT二次绕组抽头 接错。 ⑷某一相电流存在寄生回路，比如某一根电缆芯在 剥电缆皮时绝缘损伤，对电缆屏蔽层形成漏电流，造成 流入保护屏的电流减小。 若某两相相位偏差大于10%，则有可能： ①变压器负荷功率因数波动较大，造成测量一相电 流相位时功率因数大，而测另一相时功率因数小。②某 一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。 5.3看各侧电流幅值,核实CT变比 用变压器各侧一次电流除以二次电流，得到实际 CT变比，该变比应和整定变比基本一致。如果偏差大于 10%，则有可能： ⑴CT的一次线未按整定变比进行串联或并联。 ⑵CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。 5.4看两(或三)侧同名相电流相位,检查差动保 护电流回路极性组合的正确性 这里要将两种接线分别对待，一种是将变压器Y型 侧CT二次绕组接成△，另一种是变压器各侧CT二次绕 组都接成Y型。对于前一种接线，其两侧二次电流相位 应相差180°（三圈变压器，可分别运行两侧，来检查差 动保护电流回路极性组合的正确性），而对于后一种接 线，其两侧二次电流相位相差角度与变压器接线方式有 关。比如一台变压器为Y-Y-△-11接线，当其高、低压侧 运行时，其高压侧二次电流应超前低压侧（11—6）× 300，而当其高、中压侧运行时，其高压侧二次电流和中 压侧电流仍相差1800。若两侧同名相电流相位差不满足 上述要求（偏差大于100），则有可能： ⑴将CT二次绕组组合成△时，极性弄错或相别弄 错，比如Y-Y-△-11变压器在组合Y型侧CT二次绕组 时，组合后的A相电流应在A相CT极性端和B相CT非 极性端（或A相CT非极性端和B相CT极性端）的连接 点上引出，而不能在A相CT极性端和C相CT非极性端 （或A相CT非极性端和C相CT极性端）的连接点上引 出。 ⑵一侧CT二次绕组极性接反。在安装CT时，由于 某种原因其一次极性未能按图纸摆放时，二次极性要做 相应颠倒，如果二次极性未颠倒，就会发生这种情况。 5.5看差流(或差压)大小,检查整定值的正确性 对励磁电流和改变分接头引起的差流，变压器差动 保护一般不进行补偿，而采用带动作门槛和制动特性来 克服，所以，测得的差流（或差压）不会等于零。那用什 么标准来衡量差流（或差压）合格呢？ 对于差流，我们 不妨用变压器励磁电流产生的差流值为标准。比如一台 变压器的励磁电流（空载电流）为1.2%,基本侧额定 二次电流为5A，则由励磁电流产生的差流等于1.2%× 5=0.06A，0.06A便是我们衡量差流合格的标准。对于差 压，我们引用《新编保护继电器校验》中的规定：差压不 能大于150mv。如果变压器差流不大于励磁电流产生的 差流值（或者差压不大于150mv），则该台变压器整定 值正确；否则，有可能是： ⑴变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一 致。对此，我们有以下证实方法：根据实际分接头位置对 应的额定电压或运行变压器各侧母线电压，重新计算变 压器各侧额定二次电流，再由额定二次电流计算各侧平 衡系数或平衡线圈匝数，再将计算出的各侧平衡系数或 平衡线圈匝数摆放在差动保护上，再次测量差流（或差 压），如果差流（或差压）满足要求，则说明差流（或差 压）偏大是由变压器实际分接头位置和计算分接头位 置不一致引起，变压器整定值仍正确，如果差流（或差 压）不满足要求，则整定值还存在其它问题。 ⑵变压器Y型侧额定二次电流算错。由于微机变压 器差动保护在“计算Y型侧额定二次电流乘不乘”问题 检测与监理 86- - 广东建材2006年第3期 上没有统一，所以，整定人员容易将Y型侧额定二次电 流算错，从而，造成平衡系数整定错。 ⑶平衡系数算错。计算平衡系数时，通常是先将基 本侧平衡系数整定为1，再用基本侧额定二次电流除以 另侧电流得到另侧平衡系数，如果误用另侧额定二次电 流除以基本侧电流，平衡系数就会算错。 ⑷5.1～5.4中列举的各种因素，都会最终造成差 流（或差压）不满足要求，但我们只要按照5.1～5.4依 次检查，就会将这些因素一个个排除，此处就不再赘述。 6结束语 带负荷测试对变压器差动保护的安全运行起着至 关重要的作用，对其我们要有足够的重视。带负荷测试 前，要深入了解变压器差动保护原理、实现方式和定值 意义，熟悉现场接线；带负荷测试中，要按照带负荷测试 内容，认真、仔细、全面收集数据；带负荷测试后，要对照 上述5条分析方法，逐一检查、逐一判断。只要切实做到 了这三点，变压器差动保护就万无一失了。● 【参考文献】 ⑴贺家李等，电力系统继电保护原理 [M]，北京，水电出版社， 1984. ⑵王钧英等，新编保护继电器校验[M]，北京，中国电力出版社， 1998. 1前言 轻型(N10)动力触探测试因其快捷、简便、经济等优 点，被广泛用于天然地基检测中，目的是检验地基土的 工程特征是否和岩土工程勘察相符，地基土（粘性 土类）的承载力特征值是否满足设计要求。然而在广州 市花都地区，根据轻型动力触探击数(N10)查广东省标准 《建筑地基基础设计》DBJ15-31-2003 (以下简称 “广东地基规范”) 中的承载力表确定的地基承载力特 征值往往和岩土工程勘察所提供的值有很大的差 别(主要是轻型动力触探测试所得的承载力特征值较之 工程勘察报告所提供的值偏低)，因此引起很多争议，其 原因何在？本文将从以下几个方面对影响花都地区轻型 动力触探测试成果的原因进行探讨。 2误差原因浅析 2.1花都区,部分地区根据“广东地基规范”提供 的承载力所确定的地基承载力特征值可能偏低 由于我国幅员辽阔，岩土种类繁多，岩土性质变化 很大，国标89版《建筑地基基础设计规范》所给出的地 基承载力表并不是所有的地区都能适用，因此，国标 2001版《建筑地基基础设计规范》已取消根据N10查地 基承载力的表，而是强调地区经验。新的“广东地基规 范”则用地基承载力表取代旧地基规范中的根据N10确 定地基承载力的公式f10=24+4.5N10。然而就整个广东省 而言，也不可避免地存在地域范围较广、地基土种类较 多、土的性质变化较大的实际，“广东地基规范”用来确 定地基承载力特征值的经验值所采集的数据的代表性 有其地区局限性。我们知道，每一地区的地层，都有其自 身的特点，而且，即便是同一地区，不同时代、不同成因 类型的土层，其结构构造、物质组分等也有很大的差异， 因此，其物理力学性质有所差异也属正常现象。根据花 都地区2005年282个工地1383个触探测试点统计，有 226个工地737个点根据N10查表确定的地基承载力特 征值比岩土工程勘察报告提供的地基承载力特征值小 轻型(N10)动力触探检测 天然地基承载力误差原因 卜英伟 (广东省地质物探工程勘察院) 苏鸿尧 (广州市花都区建设工程质量监督站 510800） 摘 要：本文根据广州市花都地区的轻型动力触探检测资料，结合岩土工程勘察资料和静载试验 结果，对可能引起轻型动力触探测试结果误差的因素进行了一些探讨。 关键词：轻型（N10）动力触探，标准贯入试验，静载试验，承载力，误差 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 检测与监理 87- -