愛華網(wǎng)???? 差動保護由于具有較高的靈敏性和良好的選擇性而被廣泛的采用。在發(fā)電廠 及變電站，差動保護被用于發(fā)電機、變壓器、母線及大型的電動機等元件上，作為主保護運行。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，發(fā)電機和變壓器等元件的差動保護也由原來傳統(tǒng)的電磁型改變?yōu)槲C型。微機型保護與傳統(tǒng)的電磁式保護相比較，在原理上沒有大的區(qū)別，只是實現(xiàn)的手段不同而已。對于發(fā)電機、電動機及母線等元件的差動保護，由于被保護元件各側(cè)的一次電壓、電流均相等。因此，這種微機型差動保護相對較容易實現(xiàn)。而變壓器差動保護則要考慮變壓器接線組別、各側(cè)電壓等級、CT變比等因素的影響。因此，變壓器的微機差動保護實現(xiàn)起來相對要復雜一些。而且，在進行保護試驗時，也不能忽略這一點。下面以雙繞組變壓器為例，就微機變壓器差動保護的接線組別和變比的歸算問題談一些個人的理解。 一、變壓器差動保護中變比和相位差 影響變壓器差動保護正常工作的主要有以下幾方面的問題： 變壓器變比的影響。因為變壓器高低壓側(cè)電壓等級不同，而傳輸?shù)墓β适遣?p> 變的，因此，造成正常情況下，高低壓側(cè)一次電流不相同。
CT變比的影響。由于高低壓側(cè)一次電流不同，因而導致兩側(cè)CT的變比也不同。 因為CT都是按標準變比生產(chǎn)的，變壓器變比也是按標準生產(chǎn)的。兩側(cè)CT變比之間的倍數(shù)不可能與變壓器高低壓側(cè)的電壓倍數(shù)相等。因此，導致保護中產(chǎn)生不平衡電流。 接線組別的影響。變壓器不同的接線組別，除Y/Y或△/△外，都會導致變壓器高低壓側(cè)電流相位不同，而相位不同又會使差動保護中產(chǎn)生差流。工程中最常見的是Y/△-11接線的變壓器，這種接線組別的變壓器，低壓側(cè)電流超前高壓側(cè)電流30度。此外，如果“Y”形側(cè)為中性點接地運行方式，當高壓側(cè)線路發(fā)生單相接地故障時，主變Y側(cè)繞組將流過零序故障電流，該電流將流過主變高壓側(cè)CT,相應(yīng)地會傳變到CT二次，而主變“△”形側(cè)繞組中感應(yīng)出的零序電流僅能在其繞組內(nèi)部流過，而無法流經(jīng)低壓側(cè)CT。這些都將使差動保護裝置中產(chǎn)生差流或不平衡電流。 二、微機差動保護解決上述問題的基本原理 變壓器差動保護在運行時，應(yīng)保證在正常情況和區(qū)外故障時，高低壓側(cè)CT二次電流幅值相等，相位相反。從而保證差流為零。無論是傳統(tǒng)的電磁式或集成電路型差動保護或目前的微機型差動保護，都是必須遵循的一個基本原則。要達到這個要求，就必須解決上面提到的三個問題。 電磁式或集成電路型的差動保護，對于接線組別帶來的影響（即相位誤差），是通過改變CT二次接線方式來解決。當變壓器為Y/△接線時，高壓側(cè)CT二次采用△接線，低壓側(cè)CT二次采用Y接線。即由保護CT完成相角的歸算同時消除零序電流分量的影響。高壓側(cè)CT二次接成“△”形，CT二次側(cè)比一次側(cè)（也即主變高壓側(cè)）相位超前了30度。低壓側(cè)CT二次接成“Y”形，角度沒有偏移。這樣就保證了高低壓側(cè)CT的二次電流同相位。但是，高壓側(cè)CT二次接成“△”形后，電流幅值增大了√3倍。對于因CT變比不同而帶來的影響，傳統(tǒng)的差動保護也是靠外部回路解決。在選擇CT變比時，盡量讓流入差動繼電器的主變高低壓側(cè)電流相等。由于CT都是標準變比，一般情況下，不能保證高低壓側(cè)二次電流相等，為此，一般采取在外回路加裝電流變換器，或選擇具有速飽和鐵芯的差動繼電器，調(diào)整它的平衡線圈的匝數(shù)。相對于微機差動保護而言，這兩種方法，精度都不高。 微機保護同傳統(tǒng)保護相比，其原理并沒有太大的變化，主要是實現(xiàn)的方法和計算的精度有了很大提高。早期有些微機差動保護，由于運算速度不夠及其它原因，相角歸算仍采用改變CT二次接線的方式來解決。而目前的微機差動保護，高、低壓側(cè)CT二次均采用“Y”形接線，相角歸算由裝置內(nèi)部完成。即通過電流矢量相減消除相角誤差。如Y/△-11接線的變壓器差動保護，同低壓側(cè)Ia相比較運算的并不是高壓側(cè)IA，而是IA*=IA-IB(矢量相減)，這樣得到的線電流IA*，角度向超前方向偏移30度，同低壓側(cè)Ia同相位。對于Y/△-11接線的變壓器差動保護，參與差流計算的“Y”形側(cè)三相電流量分別是：IA*=IA-IB、IB*=IB-IC 、IC*=IC-IA(都為矢量相減)。對于Y/△-1接線，參與差流計算的“Y”形側(cè)三相電流量分別是：IA*=IA-IC；IB*=IB-IA 、IC*=IC-IB(也為矢量相減)。通過減去超前相或滯后相電流的不同，實現(xiàn)相角滯后或超前30度。 對于因變壓器變比和CT變比不同而造成的不平衡電流是幅值的問題。對微機保護而言則較容易解決。通常是將一側(cè)定為基準側(cè)，另一側(cè)的輸入量乘以相應(yīng)的比例系數(shù)歸算到基本側(cè)。這個比例系數(shù)的選擇，不僅要考慮變比誤差，還要考慮因相角歸算而引起幅值增大的因素。 通過上述分析和比較，微機差動保護對各種影響差動保護正常工作的因素均在裝置內(nèi)部解決，而不依靠改變外部CT二次回路接線方式的辦法。優(yōu)點是簡化了CT二次回路的接線，因為對于“Y/△”接線組別的變壓器，差動保護的各側(cè)CT二次回路均可以采用“Y”形接線。給施工帶來了一定的方便。 三、試驗和調(diào)試應(yīng)注意的問題 理解了微機差動保護的相角歸算的原理后，在試驗和調(diào)試中還應(yīng)注意掌握正確的試驗方法，特別注意與傳統(tǒng)試驗方法的不同之處。 整定值的校驗。當對微機差動保護進行定值整定試驗時，按傳統(tǒng)的方法在“Y”形側(cè)通入單相電流，保護裝置動作時，儀表指示的電流值并不是我們所要求的數(shù)值，而是比定值大了倍。這是因為保護裝置內(nèi)部是以“△”形側(cè)為基準側(cè)進行相角歸算而造成的現(xiàn)象。 根據(jù)保護的程序，當在保護裝置高壓側(cè)輸入三相互差1200的對稱電流時，程序按照整定的接線組別，進行相角歸算（矢量相減），因為ABC三相都有電流，且相差1200，由此得到IA*=IA-IB=1.732×IA×∠30°;IB*=IB-IC=1.732×IB×∠30°；IC*=IC-IA=1.732×Ic×∠30°。幅值增大了√3，相角逆時針旋轉(zhuǎn)了30°。相位歸算后的向量，程序會再除以√3,以消除因為矢量相減而導致的幅值增大√3倍。因此，利用三相電流校驗定值時，與傳統(tǒng)保護無大的區(qū)別。 當在保護裝置“Y”側(cè)輸入A相電流時，裝置顯示A、C兩相都有差流。因為程序同樣首先以“△”側(cè)為基準進行相角歸算，即矢量相減。IA*=IA-IB=IA（IB=0）；IB*=IB-IC=0（IB=0，IC=0）；IC*=IC-IA=0-IA=-IA。雖然只有A相電流，但經(jīng)過這一步處理后，在C相也因為計算產(chǎn)生了差流。程序固定對相位歸算后的向量再除以 √3,但因為只有單相電流，矢量相減并沒有改變相位和大小，所以經(jīng)過這一步驟后，裝置內(nèi)部的電流幅值減少了√3倍。因此，在通入單相電流試驗時，通入的電流值比整定值大了√3倍。 當在△側(cè)輸入電流時,無論是輸入單相電流或ABC對稱三相電流,即使輸入單相電流時，也只是該相有差流，其它相不會有差流。因為程序?qū)Α啊鳌眰?cè)不進行相角歸算，沒有矢量相減和除以√3這一步，因此，保護裝置動作時通入的電流就是整定值要求的電流。 制動特性試驗。在進行差動保護制動特性試驗時，同樣要考慮微機差動保護相角歸算所引起的一些問題。同樣是“Y/△-11”接線組別的變壓器微機差動保護，保護裝置以“△”為基準側(cè)進行相角歸算。當進行制動特性試驗時，應(yīng)考慮由于矢量減造成的超前相的差流，試驗時進行適當?shù)难a償，否則試驗結(jié)果將是不正確的。根據(jù)上面的分析，矢量減的結(jié)果是：：IA*=IA-IB、IB*=IB-IC 、IC*=IC-IA。如果通單相電流進行試驗，則會出現(xiàn)超前相也有差電流。具體的方法是：當制動側(cè)通入單相制動電流時，在差動側(cè)該相的超前相，按比例通入與制動電流同相位一個補償電流，用以抵消超前相差流給試驗帶來的影響。 微機變壓器差動保護與傳統(tǒng)的差動保護比較，雖然在原理方面沒有大的改變，但是在其它方面比傳統(tǒng)的差動保護有一定的優(yōu)越性。主要表現(xiàn)在裝置體積小，CT二次接線相對簡化，采樣精確度高運行穩(wěn)定等。只是因為微機保護采用裝置內(nèi)部相角歸算，使得裝置的試驗略顯復雜。隨著科學技術(shù)的進一步發(fā)展，微機保護會更加完善。
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