張麗 陜西科技大學(xué)/寧夏職業(yè)技術(shù)學(xué)院 王素娥 陜西科技大學(xué)

引言：差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)，一直用于變壓器做主保護(hù)， 其運(yùn)行情況直接關(guān)系到變壓器的安危。怎樣才知道差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行情況呢？怎樣才知道差動(dòng)保護(hù)的整定、接線正確呢？下面我們不妨以一份現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)展開我們的變壓器保護(hù)帶負(fù)荷測(cè)試數(shù)據(jù)分析。

1 主變保護(hù)參數(shù)

變壓器型號(hào)：S7-3600/110，變比：110/6.3KV， 接線組別：Yn-d11，容量：3600KVA，In1=16.9A，In2=329.9A。110KV側(cè)（101）：PT變比110000/100V，CT變比50/5，平衡系數(shù)為0.68；6KV Δ側(cè)（601）：PT變比6000/100V， CT變比400/5，平衡系數(shù)為1（該側(cè)為基本側(cè)）。

1.1 主變差動(dòng)保護(hù)電流電壓回路接線端子定義為：

電流回路編號(hào) 端子排號(hào) 電流定義A411 D1 110KV側(cè)（101）電流B411 D2 C411 D3 N411 D4 A461 D5 6KV Δ側(cè)（601）電流B461 D6 C461 D7電壓回路編號(hào) 端子排號(hào) 電壓定義A610 D1 110KV側(cè)（101）電壓B461 D2 C610 D3 A630I D4 6KV Δ側(cè)（601）電壓B630I D5 C630I D6 N630I D7

2 帶負(fù)荷測(cè)試數(shù)據(jù)

用鉗形相位表在主變保護(hù)屏后端子排測(cè)取110KV和6KV電流互感器二次側(cè)的電流，用多功能伏安測(cè)試儀在主變保護(hù)屏后端子測(cè)取110KV和6KV互感器二次側(cè)的電壓。6KV母電壓UAN（A630）=UBN（B630）= UCN（C630）=59V，通過(guò)多功能伏安測(cè)試儀觀察相量圖并記錄測(cè)試數(shù)值。如下表：

潮流情況110KV母線通過(guò)主變向6KV I段、II段母線送有功和無(wú)功。I段、II段母線負(fù)荷相差不大，功率因數(shù)基本相等，為0.97。保護(hù)類別 開關(guān) 電流編號(hào)端子排號(hào) 電流幅值 電流相位 備注差動(dòng) 101側(cè) A411 D1 0.70A 310°B411 D2 0.80A 330°C411 D3 1.50A 153°AN411 D4 1.6A BN411 D5 1.7A CN411 D6 1.0A差動(dòng) 601側(cè) A461 D7 1.56A 68°B461 D8 1.56A 310°C461 D9 1.56A 189°電壓類別 電壓類別 電壓幅值 電壓相位 備注110KV母線 A610 59V 260°B610 59V 140°C610 59V 20°6KV I段母線 A630I 59V 260°B630I 59V 140°C630I 59V 20°N630I

3 帶負(fù)荷測(cè)試數(shù)據(jù)分析

通過(guò)觀察測(cè)試數(shù)據(jù)就可以發(fā)現(xiàn)肯定有問題，問題出在哪兒呢？我們得冷靜下來(lái)按步驟一個(gè)個(gè)挨著找，挨著分析。

3.1 找問題

首先，我們看看其對(duì)稱性。主變兩側(cè)三相電壓的幅值基本相等，相位互差120°，在對(duì)稱性上，數(shù)據(jù)不存在問題。但主變側(cè)三相電流的幅值相差很大不相等，且相位互差也不相等。

其次，我們看看其相序。從測(cè)試數(shù)據(jù)表格中，我們可以發(fā)現(xiàn)差動(dòng)601側(cè)電流（基準(zhǔn)電壓向量超前B相電流比超前C相多120°，說(shuō)明B相滯后于C相120°）是負(fù)序，相序存在問題。

再次，看三側(cè)同名相電流相位。從測(cè)試數(shù)據(jù)表格中，我們看到差動(dòng)601側(cè)（負(fù)荷側(cè)）三個(gè)同名相電流相位大概處于相反方向，說(shuō)明三側(cè)差動(dòng)CT極性組合不存在問題。我們?cè)倏床顒?dòng)101側(cè)（電源側(cè)）三個(gè)同名相電流相位可以發(fā)現(xiàn)它們并不是處于相反方向，說(shuō)明三側(cè)差動(dòng)CT極性組合存在問題。

最后，我們看看差流，其三相幅值都在1.2A左右，相比低壓側(cè)1.56A的負(fù)荷電流，這顯然太大，區(qū)外故障差動(dòng)肯定誤動(dòng)。

3.2 分析原因

3.2.1 針對(duì)主變側(cè)三相電流的幅值相差很大不相等，且相位互差也不相等問題：

電力系統(tǒng)中變壓器常采用Y，d11接線方式，因此，變壓器兩側(cè)電流的相位差為30°，如下圖所示，Y側(cè)電流滯后△側(cè)電流30°，若兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，則兩側(cè)對(duì)應(yīng)相的二次電流也相差30°左右，從而產(chǎn)生很大的不平衡電流。

為減小變壓器兩側(cè)電流相位不同而產(chǎn)生的不平衡電流采用相位補(bǔ)償。其相位補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ菍⒆儔浩餍切蝹?cè)的電流互感器接成三角形，將變壓器三角形側(cè)的電流互感器接成星形，以補(bǔ)償30°的相位差。圖中為星形側(cè)的一次電流，采用相位補(bǔ)償接線后，變壓器星形側(cè)電流互感器二次回路側(cè)差動(dòng)臂中的電流剛好與三角形側(cè)電流互感器二次回路中的電流同相位，如圖所示。這樣，差回路中兩側(cè)的電流的相位相同。

原理接線圖

差動(dòng)回路電流向量圖

但是實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)結(jié)線圖如下：

主變一次側(cè)Δ型互感器結(jié)線錯(cuò)誤。

3.2.2 三側(cè)同名相相位和601在主變?chǔ)?cè)在主變 Y側(cè)一次接線不吻合問題：理論上，主變101側(cè)和601側(cè)那兩側(cè)差動(dòng)同名相電流就應(yīng)該相差約180°，同名相電壓就應(yīng)該同相位；將601電流互感器二次側(cè)B461和C461調(diào)換相序 。

3.3 看效果

3.3.1 按正確的結(jié)線方式結(jié)線后，再次進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。

潮流情況110KV母線通過(guò)主變向6KV I段、II段母線送有功和無(wú)功。I段、II段母線負(fù)荷相差不大，功率因數(shù)基本相等，為0.96。保護(hù)類別 開關(guān) 電流編號(hào)端子排號(hào) 電流幅值 電流相位 備注差動(dòng) 101側(cè) A411 D1 1.39A 249°B411 D2 1.39A 10°C411 D3 1.39A 130°AN411 D4 0.16A BN411 D5 0.16A CN411 D6 0.16A差動(dòng) 601側(cè) A461 D7 1.56A 68°

B461 D8 1.56A 189°C461 D9 1.56A 310°電壓類別 電壓編號(hào) 電壓幅值 電壓相位 備注110KV母線 A610 59V 252°B610 59V 12°C610 59V 132°6KV I段母線 A630I 59V 69°B630I 59V 189°C630I 59V 309°N630I

4 結(jié)束語(yǔ)

在改接線前，要對(duì)回路做到心中有數(shù)，首先要正確畫出接線圖，然后按圖接線。改接線后應(yīng)當(dāng)細(xì)心檢查，認(rèn)真試驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)和檢查項(xiàng)目應(yīng)該按規(guī)程要求，除要測(cè)向量繪出向量圖外，還應(yīng)測(cè)量主變壓器的差壓或差流。在微機(jī)保護(hù)和電磁保護(hù)共存的情況下，工作時(shí)尤其要注意兩者之間存在的外部接線區(qū)別。