内容发布更新时间 : 2024/5/8 9:42:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

浅析PST1200U型变压器差动保护原理与校验方法

【摘要】介绍了PST1200U型变压器差动保护实现的原理，理论联系实际，以Y0/Y/△-11型接线三绕组变压器为例，介绍了差动保护校验步骤和校验方法。

【关键词】变压器；差动保护；校验

1.引言

差动保护是变压器电气量的主保护，其主要根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理实现。差动保护原理虽简单，但实现变压器差动保护还要考虑接线组别、变比及励磁涌流等因素的影响，实现起来较为复杂。变压器型号不同，差动保护的原理和结构就有所差异。因此，电力工作者需要掌握不同型号变压器实现保护的原理和计算方法。本文以PST1200U型变压器保护为原型，分析了在校验变压器差动保护时应注意的事项，可供电力工作者参考。

2.PST1200U型变压器差动保护原理

变压器的差动保护用于防御变压器绕组和引出线多相短路故障、大接地电流系统侧绕组和引出线的单相接地短路故障及绕组匝间短路故障。在进行差动保护调试时必须掌握其相位和幅值的校正方法，否则将导致变压器差动保护不正确动作。本文PST1200U型变压器采用Y0/Y/△-11接线方式，下面以此为例，介绍变压器差动保护利用微机内部软件进行相位校正和幅值校正。

2.1 相位校正

当变压器各侧TA均按星型接线方式，为消除各侧TA二次电流之间的30o相位差，必须由保护软件通过算法来进行调整。相位校正主要有两种方式：星型侧向三角形侧调整（即Y→△）和三角形侧向星形侧调整（即△→Y）。

（a）TA原边电流相量 （b）星形侧向三角形侧调整

图1 相位校正相量图

PST1200U型变压器保护采用星形侧向三角形侧（即Y→△）校正相位的方法。其校正方法如下：

2.2 幅值归算

幅值归算总的来说有两种方法，一种方法是以一侧为基准，把另一侧的电流值通过一个比例系数换算到基准侧；另一种是采用Ie额定电流标么值的概念。PST1200U型变压器幅值归算是采用第一种方法，以高压侧为基准，计算变压器中、低压侧平衡系数，将中、低压侧各相电流与相应的平衡系数相乘，即得幅值

补偿后的各相电流。

（1）计算变压器各侧二次额定电流如下：

高压侧额定电流：In.h=S/*Uh*na.h

中压侧额定电流：In.m=S/*Um*na.m

低压侧额定电流：In.l=S/*Ul*na.l

式中：

S——变压器高中压侧容量；

CT为全Y接线：

Uh、Um、Ul——变压器高、中、低压侧名牌电压；

na.h、na.m、na.l——变压器高、中、低压侧CT变比。

（2）变压器平衡系数和各侧的的电压等级及CT变比有关，计算各侧平衡系数如下：

1）高压侧平衡系数：Kh=In.h/In.h

2）中、低压侧平衡系数：

Km=In.h/In.m

Kl=In.h/In.l

式中，Kh、Km、Kl分别为高、中、低压侧平衡系数；In.h、In.m、In.l分别为高、中、低压侧额定电流。

3.比率制动特性校验

下面以Y0/Y/△-11接线方式为例介绍PST1200U型变压器差动保护校验方法，已知变压器参数如表1所示。

比例差动保护采用经傅氏变换后得到的电流有效值进行差流计算，用来区分差流是由于内部故障还是外部故障引起。比例制动曲线为3折断，如图2所示。

图2 稳态比率差动制动曲线

图2中：Icd为差动保护电流定值；Isd为速断保护电流定值；Id为变压器差动电流；Iz为变压器差动保护制动电流，Ie为高压侧额定电流K1，K2为比率制动的制动系数，取K1=0.5，K2=0.7，Icd=1.312，Isd=3.936。

本文以高压侧和低压侧两侧差动为例，其动作方程如下：

式中，I1为高压侧相电流；I3为低压侧相电流。

对于三个拐点比率制动曲线特性方程如下：

试验时，试验仪器A相电流接高压侧A相，试验仪B、C相分别接变压器低压侧A、C相。加入电流大小和角度如表2所示。然后降低Δ侧A相电流使差动保护动作记下继电器动作的两侧电流，最后计算制动电流和差动电流，并根据公式验证制动系数。

表2 三拐点对应电流

4.结语

本文基于PST1200U型变压器主变差动保护的实现原理，讨论了差动保护校验方法，从而为正确校验主变差动保护提出有益参考。上述校验方法不仅适用于本文所述PST1200U型变压器保护，而且可以举一反三，推广应用于具有相同归算方法和相位补偿的其他保护校验，可供电力工作者参考。

参考文献

[1]方大千.实用继电保护技术[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[2]PST-1200U系列数字变压器保护装置使用说明书[S].