CN110703152A - 变压器差动保护比率制动特性检验的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了变压器差动保护比率制动特性检验的方法。变压器差动保护比率制动特性检验的方法，电力设备具有继电保护装置，电流纵差动保护装置具有差动回路高压侧和差动回路低压侧，包括第一步：选择差动回路高压侧和差动回路低压侧，变压器高压侧的额定电流I_eh为1安培，设差动电流门槛值I_cd为0.5安培；本发明公开的方法可以推广至相同电流相位补偿方式的其他型号的变压器纵差动保护，也可以为不同电流相位补偿方式的变压器比率差动保护的检验提供参考。

Description

变压器差动保护比率制动特性检验的方法

技术领域

本发明涉及电力系统技术，具体为变压器差动保护比率制动特性检验的方法。

背景技术

电力网中连接组为YNyn0d11的变压器分相电流纵差动数字式继电保护，考虑到变压器各侧电压等级、励磁涌流、电流互感器变比等影响因素，各继电保护装置生产厂家采取了不同的电流相位补偿方式和比率制动方法，正确地检验变压器电流纵差动保护装置成为工程实践中的难题。

发明内容

为了克服背景技术当中提到的难题，本发明公开了一种变压器差动保护比率制动特性检验的方法。

本发明采取的技术方案如下：

变压器差动保护比率制动特性检验的方法，电力设备具有继电保护装置，电流纵差动保护装置具有差动回路高压侧(I侧)和差动回路低压侧(III侧)，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：选择差动回路高压侧(I侧)和差动回路低压侧(III侧)，变压器高压侧的额定电流I_eh为1安培，设差动电流门槛值I_cd为0.5安培；

第二步：三相检验需要实验仪器提供6路电流，实验仪器为许继IRT7G多功能继电保护测试装置；选择差动回路高压侧和差动回路低压侧进行比率制动特性的检验。根据星形侧电流相位补偿方式，实验仪器加入差动回路高压侧的电流为I₁，加入差动回路低压侧的电流为I₃，对应相超前差动回路高压侧210度角。

代入式(5)得：

式(5)、式(6)中：I_z为制动电流；I_d为动作电流即差动电流；I_cd为纵差动保护的电流定值即电流门槛值；I_sd为保护的差动速断电流定值；I_zd为拐点的电流定值，PST-1200型变压器差动保护软件设定为高压侧的额定电流值；K₁、K₂为比率制动系数，设定K₁＝0.5、K₂＝0.7；

第三步：任取比率制动特性曲线折线上B(I_zd,I_d-B)、C(3I_zd,I_d-C)、E(2I_zd,I_d-E)、F(4I_zd,I_d-F)4点进行验证，根据国电南自PST-1200型继电保护装置技术说明书，变压器高压侧额定电流就是拐点的制动电流，电流幅值平衡系数为：高压侧为1；低压侧按公式K_pl＝L_TAL_DY/H_TAH_DY计算，式中：L_TA为变压器低压侧差动用电流互感器变流比，L_DY为变压器低压侧额定电压，H_TA为变压器高压侧差动用电流互感器变流比，H_DY为变压器高压侧额定电压。将高压侧额定电流等于1安培代入式(2)得：I₁＝I_eh＝1A；Y_B＝I_cd＝0.5A(假定低压侧值小于高压侧值)；

I₃＝0.5A；

第四步：同理可以求得点C、E、F的电流值；点B、C、E、F是比率制动特性曲线上的点，保护可能制动也可能动作。为了使继电保护动作，可以微调各点低压侧电流I₃值，继电保护动作后，记录下各点周围的制动电流I'_z-B、I'_z-C、I'_z-E、I'_z-F和差电流I'_d-B、I'_d-C、I'_d-E、I'_d-F，最后为了验证比率制动特性曲线上的拐点，记录的数值与理论计算值进行比较；

第五步：比率制动系数的验证公式如式(7)和式(8)所示，其实际测量接线和实际测量与差流平衡类似，验证比率制动系数的实验也分为三相实验和单相实验。

经计算，K₁≈0.5、K₂≈0.7，可以验证继电保护装置技术说明书所给出的比率制动系数与实际的一致性。

第六步：经计算，K₁≈0.5、K₂≈0.7，可以验证继电保护装置技术说明书所给出的比率制动系数与实际的一致性。

电力系统中的设备(如变压器、母线、线路、发电机、电容器等)都有各自的继电保护装置，“继电保护装置”简称“保护装置”，在特定场合也称为“保护”。“保护”是专业术语，也指现场的实际保护装置。是现有的设备。

电力变压器的继电保护按某一类分类原则分为电气量继电保护和非电气量继电保护，其中，电流纵差动保护是电气量保护中的一种，也是电力变压器的主保护。实际电力系统中110kV及以上电压等级的变压器均配有电流纵差动保护，而且220kV及以上电压等级的变压器配备有双套不同型号的电流纵差动保护装置，这在规程或国家标准中有规定。是现有设备。电流纵差动保护的“纵”是区别横差动保护(多回电力线路可能有此配备)的“横”，是专业点的术语，一般就简称差动保护。

电流纵差动保护装置就是被测设备。发明就是针对它，测试它的比率制动特性。文中1.第一段、第一步(如差动回路指的是电流纵差动继电保护装置的差动回路，差动电流门槛值指的是电流纵差动继电保护装置的差动电流门槛值)、第二步(如高压侧指的是继电保护装置中差动回路的高压侧)、第三步(国电南自PST-1200型保护装置技术说明书指的是厂家是国电南自的型号为PST-1200的电流纵差动继电保护装置技术说明书)、第四步(保护可能制动也可能动作指的是电流纵差动继电保护装置可能动作也可能制动)、第六步(保护装置就是继电保护装置)。

本发明的有益效果是：本发明公开的方法可以推广至相同电流相位补偿方式的其他型号的变压器纵差动保护，也可以为不同电流相位补偿方式的变压器比率差动保护的检验提供参考，解决了变压器纵差动保护装置的实际测试难题和继电保护装置修试人员正确地检验保护装置的难题，从而确保电力变压器继电保护装置具有良好的灵敏性和安全性，进而保证电力系统的安全稳定运行。本发明具有较好的工程实用性。

附图说明

图1为比率制动特性曲线，

图2为比率制动特性检验三相的接线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，电力设备具有继电保护装置，电流纵差动保护装置具有差动回路高压侧(I侧)和差动回路低压侧(III侧)；选择差动回路高压侧(I侧)和差动回路低压侧(III侧)进行，变压器高压侧的额定电流I_eh为1安培，设差动电流门槛值I_cd为0.5安培，三相检验需要实验仪器提供6路电流，选择差动回路高压侧和差动回路低压侧进行比率制动特性的检验。根据星形侧电流相位补偿方式，实验仪器加入差动回路高压侧的电流为I₁，加入差动回路低压侧的电流为I₃，对应相超前差动回路高压侧210°。

代入式(4)得：

图1中：I_z为制动电流；I_d为动作电流即差动电流；I_cd为纵差动保护的电流定值即电流门槛值；I_sd为保护的差动速断电流定值；I_zd为拐点的电流定值，PST-1200型变压器差动保护软件设定为高压侧的额定电流值；K₁、K₂为比率制动系数，文章实例中软件设定为K₁＝0.5、K₂＝0.7。

任取比率制动特性曲线折线上B(I_zd,I_d-B)、C(3I_zd,I_d-C)、E(2I_zd,I_d-E)、F(4I_zd,I_d-F)4点进行验证，根据国电南自PST-1200型继电保护装置技术说明书，变压器高压侧额定电流就是拐点的制动电流，电流幅值平衡系数为：高压侧为1；低压侧按公式K_pl＝L_TAL_DY/H_TAH_DY计算，式中：L_TA为变压器低压侧差动用电流互感器变流比，L_DY为变压器低压侧额定电压，H_TA为变压器高压侧差动用电流互感器变流比，H_DY为变压器高压侧额定电压。将高压侧额定电流等于1安培代入式(5)得：I₁＝I_eh＝1A；Y_B＝I_cd＝0.5A(假定低压侧值小于高压侧值)；

I₃＝0.5A。

同理可以求得点C、E、F的电流值如表1所示。

表1点B、C、E、F对应的电流

点B、C、E、F是比率制动特性曲线上的点，继电保护可能制动也可能动作。为了使继电保护动作，可以微调各点低压侧电流I₃值，继电保护动作后，记录下各点周围的制动电流I'_z-B、I'_z-C、I'_z-E、I'_z-F和差电流I'_d-B、I'_d-C、I'_d-E、I'_d-F，最后为了验证比率制动特性曲线上的拐点，记录的数值与理论计算值进行比较。

比率制动系数的验证公式如式(6)、式(7)所示，其实验的接线和实验数据与差流平衡实验类似，验证比率制动系数的实验也分为三相实验和单相实验。

经计算，K₁≈0.5、K₂≈0.7，可以验证继电保护装置技术说明书所给出的比率制动系数与实际的一致性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.变压器差动保护比率制动特性检验的方法，电力设备具有继电保护装置，电流纵差动保护装置具有差动回路高压侧和差动回路低压侧，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：选择差动回路高压侧和差动回路低压侧，变压器高压侧的额定电流I_eh为1安培，设差动电流门槛值I_cd为0.5安培；

第二步：三相检验需要实验仪器提供6路电流，实验仪器为许继IRT7G多功能继电保护测试装置；选择差动回路高压侧和差动回路低压侧进行比率制动特性的检验，根据星形侧电流相位补偿方式，实验仪器加入差动回路高压侧的电流为I₁，加入差动回路低压侧的电流为I₃，对应相超前差动回路高压侧210度角；

代入式(1)得：

式(1)、式(2)中：I_z为制动电流；I_d为动作电流即差动电流；I_cd为纵差动保护的电流定值即电流门槛值；I_sd为保护的差动速断电流定值；I_zd为拐点的电流定值，PST-1200型变压器差动保护软件设定为高压侧的额定电流值；K₁、K₂为比率制动系数，设定K₁＝0.5、K₂＝0.7；

第三步：任取比率制动特性曲线折线上B(I_zd,I_d-B)、C(3I_zd,I_d-C)、E(2I_zd,I_d-E)、F(4I_zd,I_d-F)4点进行验证，根据国电南自PST-1200型继电保护装置技术说明书，变压器高压侧额定电流就是拐点的制动电流，电流幅值平衡系数为：高压侧为1；低压侧按公式K_pl＝L_TAL_DY/H_TAH_DY计算，式中：L_TA为变压器低压侧差动用电流互感器变流比，L_DY为变压器低压侧额定电压，H_TA为变压器高压侧差动用电流互感器变流比，H_DY为变压器高压侧额定电压；将高压侧额定电流等于1安培代入式(2)得：I₁＝I_eh＝1A；Y_B＝I_cd＝0.5A，假定低压侧值小于高压侧值；

I₃＝0.5A；

第四步：同理可以求得点C、E、F的电流值；点B、C、E、F是比率制动特性曲线上的点，保护可能制动也可能动作。为了使继电保护动作，可以微调各点低压侧电流I₃值，继电保护动作后，记录下各点周围的制动电流I'_z-B、I'_z-C、I'_z-E、I'_z-F和差电流I'_d-B、I'_d-C、I'_d-E、I'_d-F，最后为了验证比率制动特性曲线上的拐点，记录的数值与理论计算值进行比较；

第五步：比率制动系数的验证公式如式(3)和式(4)所示，其实际测量接线和实际测量与差流平衡类似，验证比率制动系数的实验也分为三相实验和单相实验，

经计算，K₁≈0.5、K₂≈0.7，可以验证继电保护装置技术说明书所给出的比率制动系数与实际的一致性；

第六步：经计算，K₁≈0.5、K₂≈0.7，可以验证继电保护装置技术说明书所给出的比率制动系数与实际的一致性。

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