变压器差动保护的带负荷测试.pdf

交流与探讨 主持人： 党 毅 CUANGXI DI AN YE 变压器差动保护的带负荷测试 苏 颜 ( 百色供电局， 广西百色市5 3 1 4 0 0 ) 店 它 景 摘要】 结合变压器差动保护原理， 介绍了带负荷测试变压器差动保护应测试的主要教据， 包括差流或差压、 电流幅值和 相位等， 对所测试数据进行分析， 判断二次接线的正确性。 关键词】 差动保护； 带负荷m ,l -； 数据分析 变压器是变电站的重要设备之一。 变压器的差动保护具有原理简单 、采 用电气量少 、动作无延时等特点 ，能 够快速有效 的切除故障。变压器差功 保护在安装完毕或二次电流 回路变动 后，都要进行带负荷测试 。带负荷测 试结果的正确与否 ，决定 了变压器差 动保护是否能够正确动作。因此，变 压器差动保护带负荷测试对电力系统 的安全、稳定运行具有非常重要的意 义 1 差动保 护原理 差动保护按照基尔霍夫第一定理 采集被保护设备所有引出端子的电流 ( 大小和相位 ) 信号，具有明确的选择 性、极高的灵敏性和快速性。 当被保护设备本身无故障时 ( 包 括正常运行和外部故障 ) ，恒有 I ： = 0 i= l 当被保护设备本身内部发生故障 时，短路点成为一个新端子，此时 I ： = I d i=l 忽略励磁电流 ，变压器可以看作 一 个满足基尔霍夫定理的 电流节点 ， 当变压器正常运行或是外部故 障时 ， 流入变压器 的电流和流 出电流相等 ， 差动继电器不动作。当变压器内部发 生故障时，流入变压器 的电流和流出 变压器的电流不相等，差动继电器将 灵敏快速的动作。 变压器差动保护原理简单 ，但保 护装置的正确动作也受多方面因素的 影响，其主要有：变压器两侧电流相 位不同产生 的不平衡 电流 ，电流互感 器误差产生 的不平衡电流 ，计算误差 产生的不平衡电流 ，变压器带负荷调 整分接头而产生的不平衡电流 ，C T断 线，c T饱和等。以上这些需要通过变 压器差动保护进行带负荷测试 ，才能 确保差动保护动作的正确性。 2 差动保护带负荷测试 的主要数 据 变压器差动保护带负荷测试的主 要数据有： 2 1 差流 ( 或差压 ) ：差流或差压 的测试宜在变压器带 2 0 负荷后才进 行测试。电流平衡补偿 的差动继 电器 ( 如 C S T 一 3 1 A型差动继电器 ) ，用相位 仪或通过微机保护液晶显示屏依次测 出 A、B 、c相差流 ；磁平衡补偿的差 动继电器 ( 如 D C D 一 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。 2 - 2 电流幅值及相位：仅仅通过 差流来判断变压器差动保护 的正确与 否是不充分的，有些接线或变比的小 错误产生的差流并不明显。所以除了 需要测试差流或差压外，还要用相位 仪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 P I 二次电压做参考 ) ，并 记录 ，观察微机保护液晶显示屏上所 显示的各侧 电流值及相位是否基本相 符。 3 数据分析 收集完必要的数据 ，需要对其进 行分析。数据分析是带负荷测试 的最 关键的一步。数据分析主要分析 以下 内容 ： 3 1 检查电流相序 正确接线时，各侧电流都是正序。 即 A相超前于 B相，B相超前于 C相， c相超前于 A相。若不正确 ，则是电 流 回路出现错误 ，需要对电流回路进 行检查。 3 2 检查电流的对称性 正确接线时，各侧三相 A、B、c 的电流幅值应基本相等，顺相序相位 互 差 1 2 0 。 ，即 A相 电流 超 前 B相 1 2 0 。 ，B相电流超前 C相 1 2 0 。 ，C相电 流超前 A相 1 2 0 。 。但对于一些特殊负 荷 ，如电铁负荷等，由于负荷波动较 大导致电流的对称性相对较差。排除 电铁负荷后如果还出现三相 电流不对 称 ，一相幅值偏差大于 1 0 的现象 ， 就需要检查某相 C T二次绕组的抽头是 否正确。 ( 下转第 7 6页 ) 2 0 0 6 1 o ( 总 第 7 9 期 )圃 维普资讯 店 它 景 主 持 人： 党 毅 交流与探讨 GUANG XI DI AN YE 3 - 3 现场干扰的影响 从现场实测情况看 ，信号源位置对同一绕组的频响曲线 有一定影响， 图3是南宁石西变 # 1 主变 2 o 0 5年 1 2月 1日的 测量曲线 ， 由于停电时间短， 油枕卸下进行检修时就开始进行 主变绕组变形测试工作。测量时， 起重机的发动机一直工作， 在这种工况下测量的曲线如图 3 所示， 测得的曲线是抖动的， 但由于三相绕组的曲线大体趋势是相同的， 相关系数也较好， 而且曲线抖动的情况也类似， 因此可判断： 主变的三相绕组不 存在变形的情况。 图 3 4结论 4 1 用频响分析法在现场实际检测变压器绕组变形时， 变压器本体接地电阻值、 分接开关位置、 变电站接地网状况 、 变压器绕组的接线情况等因素对准确获取变压器绕组的结构 特征 “ 指纹图” 有不同程度的影响。 4 2 实例证明用频响分析法在干扰源比较稳定的情况下 也能够得出相对准确的结果。 4 3 通过相关系数判断绕组的变形程度后 ， 还可通过谐 振点的偏移和谐振幅值进一步确认线圈的变形性质： 变压器绕 组频响特性曲线谐振点在低频段发生了较明显偏移且幅值变 化较大， 或在整个频段范围内谐振点都发生了偏移时， 变压器 绕组发生了严重变形或发生了整体变形。 4 4 使在用频率响应法判断绕组存在变形时，应辅以阻 抗电压法加以验证 ， 低电压短路阻抗法进行绕组测试， 其精度 已经足够， 结果可以作为判断的依据。 。在阻抗电压变化高于 4 时， 表明变压器绕组已发生严重变形， 应该立即退出运行并 进一步检查判断；阻抗电压变化高于 2 时应引起足够的重 视 。 参考文献： 1 、 国家电力公司颁发的 2 0 0 0 1 5 8 9 文件： 防止电力生产重大事故 的二十五项重点要求 国家电力公司( 印) 2 o o 0 年9 月2 8日 2 、 国家标准 C B 1 0 9 4 5 - 8 5 电力变压器 3 、 大型变压器绕组变形的确定华北电力技术， 1 9 9 1 ( 1 0 ) ( 上接第 7 1 页 ) 3 3 检查各侧 同名相电流相位 ， 检查差动保护各侧电流回路极性组合 的正确性。 在进行该项检查时 ，需要核对变 压器的接线方式及变压器差动回路 的 外部接线。 一 般的，对于 Y 一 l l 接线方式的 变压器，两侧 C T一次电流之间出现 3 0 度的相位偏移，应对 C T电流进行相位 补偿。 传统的方法是通过将 Y侧的C T 作 接和侧的 C T作 Y接 实现相位补 偿，由此而导致的 Y侧电流放大、 3 倍 ，则结合 c T变 比的不平衡补偿完 成， 最后将处理后的电流引入保护。 随着微机型变压器差动保护的出 困 2 O O 6 1 o ( 7 9) 现，为了简化现场接线 ，通常要求变 压器各侧 C T 均按 Y型方式接线，然后 将各侧的 C T 二次电流 I t 、I z 直接引入 保护，而相位和 C T 变比的不平衡补偿 则在保护内部通过软件进行补偿。 若变压器 Y形侧 C T二次绕组接成 ，其两侧二次电流相位应相差 1 8 0 。 ( 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 ) 。 若变压器各侧 C T 二次绕组都接成 Y侧，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 一 一 1 1 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 (1 1 - 6 )x 3 0 。 ，而当其高、中 压侧运行时