劉東洋
(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司機(jī)電安裝分局,河南平頂山467521)
變壓器差動(dòng)保護(hù)反映的是各側(cè)能量的平衡關(guān)系。通過(guò)比較各側(cè)電流大小和相位,在發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)使差動(dòng)繼電器動(dòng)作實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。發(fā)生區(qū)外故障時(shí)短路電流增大造成CT飽和,可能導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。比率差動(dòng)保護(hù)在外部短路電流增大時(shí),制動(dòng)電流和動(dòng)作電流都隨之增大,能有效防止變壓器區(qū)外故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作,這就是主變比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的原理。要想準(zhǔn)確校驗(yàn)出比率制動(dòng)系數(shù)K,需對(duì)保護(hù)的原理及繼保儀加量方法深入理解,本文對(duì)此進(jìn)行了研究。
本文以RCS-978G5舉例說(shuō)明比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性,其比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性如圖1所示。
圖1 比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性
Ir1=0.5Ie,Ir2=6Ie,K1=0.2,K2=0.5,K3=0.75。動(dòng)作電流隨不平衡電流增大而按比率增大,當(dāng)Id、Ir同時(shí)處于動(dòng)作區(qū)時(shí),比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
微機(jī)型變壓器差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用中,為簡(jiǎn)化現(xiàn)場(chǎng)接線,變壓器各側(cè)CT均采用星型接線方式,CT極性端均指向同一方向(如母線側(cè)),各側(cè)的CT二次電流直接接入保護(hù)。此時(shí)對(duì)于Y/△-11接線方式的變壓器,兩側(cè)二次電流之間會(huì)出現(xiàn)30°的相位差,保護(hù)裝置需通過(guò)軟件算法對(duì)相位進(jìn)行校正。微機(jī)型保護(hù)裝置主要有兩種相位校正方式:三角形側(cè)向星形側(cè)校正(即△→Y)和星形側(cè)向三角形側(cè)校正(即Y→△)。
以南瑞繼保RCS-978G5為代表的主變保護(hù)裝置采用△→Y相位校正的算法。以△→Y相位校正中A相為例,與相位相同??梢?jiàn)通過(guò)軟件算法校正后,變壓器差動(dòng)回路兩側(cè)電流之間的相位取得一致。
變壓器參數(shù)如表1所示。
表1 變壓器參數(shù)
各側(cè)額定電流計(jì)算公式為:
式中,S為容量;Un為各側(cè)額定電壓;nTA為各側(cè)TA變比。
變壓器各側(cè)二次電流:
I1e=150×103/(1.732×220×240)≈1.64A
I2e=150×103/(1.732×110×250)≈3.15A
I3e=150×103/(1.732×35×600)≈4.12A
RCS-978G5比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作方程如下:
式中,Icdqd為比率差動(dòng)啟動(dòng)定值;變壓器二次額定電流Ie=Sn/
人為設(shè)定制動(dòng)電流,根據(jù)比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作方程計(jì)算出差動(dòng)電流,然后推算出高壓側(cè)、低壓側(cè)電流標(biāo)幺值。最后再根據(jù)各側(cè)額定電流,將電流標(biāo)幺值轉(zhuǎn)換為繼保儀應(yīng)當(dāng)輸出的電流有名值。
一側(cè)Y接,一側(cè)△形接線時(shí):Y接側(cè)電流從A相極性端進(jìn)入,流出后進(jìn)入B相非極性端,由B相極性端流回試驗(yàn)儀器;△形接側(cè)電流從A相極性端進(jìn)入,由A相非極性端流回試驗(yàn)儀器。即對(duì)于Y側(cè),保護(hù)A相、B相加入電流大小相同、方向相反;△形側(cè)只加A相即可,電流相位方向與Y側(cè)相差180°。繼保儀接線方式如圖2所示。
繼保儀加量及比率制動(dòng)系數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)如表2所示。
圖2 繼保儀接線方式
表2 RCS-978比率制動(dòng)系數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)
變壓器比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù),其調(diào)試的難度最大。本文介紹的方法是,在斜率為0.5的動(dòng)作特性直線上,指定兩個(gè)制動(dòng)電流,根據(jù)直線方程計(jì)算出差動(dòng)電流大小,并由制動(dòng)電流、差動(dòng)電流計(jì)算公式計(jì)算出變壓器兩側(cè)應(yīng)當(dāng)施加的動(dòng)作值的電流有名值。通過(guò)校驗(yàn)出兩點(diǎn)動(dòng)作值,便可校驗(yàn)出比率制動(dòng)系數(shù)K。掌握比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的原理及調(diào)試方法,就可以正確校驗(yàn)主變的比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)。