【摘要】變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要電氣設(shè)備，作為變壓器主保護的差動保護，變壓器現(xiàn)場檢驗是繼電保護檢驗工作的重要組成部分，也是難點之一。差動保護原理雖簡單，但其試驗的設(shè)置和接線復(fù)雜，試驗人員需要計算正確的比例系數(shù)和正確的接線才能做出試驗，對于保護檢測人員更新?lián)Q代比較快，需要懂得其參數(shù)設(shè)置的原理，無疑是一大難點。本文通過闡述及分析變壓器差動保護現(xiàn)場檢驗的自動測試技術(shù)這一實現(xiàn)過程，為相關(guān)技術(shù)人員提供一種便利的檢驗手段和思路。

【關(guān)鍵詞】變壓器差動保護；自動測試；繼電保護

1.概述

近年來，微機型繼電保護測試儀已廣泛應(yīng)用于繼電保護裝置測試，提高了繼電保護裝置測試水平[1]。而變壓器是電力系統(tǒng)不可缺少的重要電氣設(shè)備，它發(fā)生故障對供電可靠性和系統(tǒng)安全運行帶來嚴重的影響。當(dāng)電網(wǎng)一次設(shè)備發(fā)生故障時，保護裝置動作必須正確，迅速切除故障。防止事故擴大，造成大面積停電，以保證電力系統(tǒng)運行中的安全與穩(wěn)定對于變壓器的保護裝置的校驗，基本上采用人工的校驗方式，傳統(tǒng)的測試工作量大且效率低下，還常常出現(xiàn)人為過失問題，開發(fā)具有智能化繼電保護系統(tǒng)自動化測試功能的系統(tǒng)已成為一種趨勢[2][3]。

本文在分析變壓器差動保護原理的基礎(chǔ)上，提出了一種新型閉環(huán)智能自動測試系統(tǒng)，并在相應(yīng)變壓器型號上得到了驗證，結(jié)果表明該系統(tǒng)較傳統(tǒng)測試方法具有便捷、準(zhǔn)確等特點，大大降低了工作強度。

2.差動保護原理

差動保護廣泛用于變壓器主保護，不但能夠正確區(qū)分區(qū)內(nèi)外故障，而且不需要與其它元件保護配合，可以無延時地切除區(qū)內(nèi)各種故障，具有獨特的優(yōu)點，其運行情況直接關(guān)系到變壓器安危。

差動保護是利用基爾霍夫電流定律工作，當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時，將其看作理想變壓器，則流入變壓器電流和流出電流（折算后電流）相等，差流為零，保護不動作。當(dāng)變壓器區(qū)內(nèi)故障時，流入變壓器電流和流出電流（折算后電流）之間的差動電流很大，當(dāng)大于保護裝置的整定值時，差動保護動作。為了在變壓器區(qū)外故障時差動保護有可靠的制動作用，同時在外部故障時有較高的靈敏度，變壓器保護引入比率制動功能[4]。

在現(xiàn)場檢驗中，差動保護校驗難點在于比率制動特性測試（啟動值、速斷值、比率制動系數(shù)）、差動保護諧波制動測試（諧波制動系數(shù)）、差動保護定點測試（差動保護動作時間）。

3.變壓器差動保護自動測試系統(tǒng)

3.1 自動測試系統(tǒng)的硬件和軟件結(jié)構(gòu)

自動測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，它主要由測試控制主機、微機保護測試儀、時鐘同步GPS、裝置協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊和繼電保護裝置組成。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

自動測試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示，自動測試系統(tǒng)的軟件模塊包括自動測試中心、測試功能模塊、保護裝置規(guī)約解析模塊、通訊模塊等模塊組成[5]。

圖2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖

3.2 自動測試系統(tǒng)界面

基于保護裝置以太網(wǎng)通訊接口，測試軟件與保護裝置建立通訊鏈接，通過通訊方式讀取保護裝置運行定值單，更新測試軟件的整定值單與被測對象一致，自動測試軟件采用整定值與測試參數(shù)自動關(guān)聯(lián)技術(shù)，差動保護的比率制動曲線測試、二次諧波制動系數(shù)測試、五次諧波制動系數(shù)測試等項目的測試參數(shù)自動形成，即測試點定義（包括比率制動特性曲線、搜索線參數(shù)）、測試點評估（默認誤差為±5%）則完全基于通訊后的整定值自動建立。測試界面如圖3所示：

圖3 測試界面

3.3 自動測試實驗

以某220KV變電站主變保護設(shè)備WBH-815A為例，常見比率制動特性曲線是一個拐點的折線或兩個拐點的折線，再加上門檻值、速斷部分，在Id/Ir差動平面圖中為帶一個拐點的雙折線或是帶兩個拐點的三折線。能夠自動生成實驗報告，實驗報告如圖4所示。

圖4 測試報告

4.結(jié)論

變壓器差動保護自動測試方法通過對不同保護廠家主變保護調(diào)試中平衡系數(shù)算法差異性的分析，為其自動測試需求的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)和保證，解決了目前變電站不同主變保護測試參數(shù)設(shè)置復(fù)雜，需要深入理解差動原理，否則就無法正確做出試驗這一難題。它大大提高了測試效率、減輕了測試人員的工作負擔(dān)。

參考文獻

[1]張超，廖碧蓮.繼電保護測試技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展[J].江西電力，2006，30（5）：4-12.

[2]應(yīng)站煌，胡建斌，趙瑞東，等.繼電保護裝置自動測試系統(tǒng)研究和設(shè)計[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38（17）：142-146.

[3]鄭新才，丁衛(wèi)華，韓瀟，等.基于測試模板的繼電保護裝置自動測試技術(shù)研究與實現(xiàn)[J].電力系統(tǒng)保護與控制， 2010，38（12）：69-76.

[4]李火元.電力系統(tǒng)繼電保護及自動裝置[M].中國電力出版社.

作者簡介：

陳明旭（1983—），男，浙江黃巖人，臺州供電公司工程師，主要從事變電檢修工作。

張軍達（1983—），男，浙江黃巖人，黃巖供電公司工程師，主要從事繼電保護工作。