​保护装置： 南瑞PCS-9671D变压器差动保护装置

测试设备： 继保之星-7000 数模一体继电保护测试仪

PCS-9671D变压器差动保护装置适用于110kV及以下电压等级各种接线方式的两卷或三卷变压器，满足四侧差动要求，本文讨论两卷变、无桥侧、Yd11接线的变压器差动保护装置，使用继保之星-7000 数模一体继电保护测试仪进行差动保护校验，包括差流平衡校验、差动速断校验、比率差动校验等。 继保之星-7000 满足功放输出和IEC61850-9-2/9-1或者功放输出和FT3同时输出，完成现场复杂情况下的测试。

△ 变压器差动保护装置典型应用配置

△ 继保之星-7000 数模一体继电保护测试仪

 

 

一、差流平衡校验

使用继保之星-7000 模拟与运行状态一致的负荷，检验主变差动保护电流回路接线和整定值的正确性，可三相校验、单相校验。

1、三相校验

根据变压器接线方式，继保之星-7000 提供6路电流，模拟正常的负荷电流，对高压侧和低压侧进行三相差流平衡试验。 试验时相位设置以高压侧A相为基准（A相为0°，B相为240°，C相为120°），各侧三相电流以正极性接入。

△ 相量图

分别在高、低压侧加入大小为本侧二次等值额定电流的三相电流，相位关系根据该侧接线方式的钟点数确定。 本例中低压侧的接线方式钟点数为11，故加入的三相电流相位分别设置为210°、90°、330°（即高压侧电流超前低压侧的对应相电流150°）。

高压侧加入的三相电流：

低压侧加入的三相电流：

当高低压侧分别加入电流时，经过相位校正和幅值校正后的高、低压侧二次电流为

高压侧：

低压侧：

由此可知，A、B、C三相的差动电流均为0，差流可通过装置查看。

2、单相校验

如果继电保护测试仪仅能提供3路电流，可在高压侧加入一相电流、在低压侧加入两相电流进行差流平衡校验。

根据变压器接线方式和电流调整方法可确定加入各侧电流的大小与相位关系。 本例中低压侧接线方式钟点数为11，校验时在高压侧加入大小为本侧二次等值额定电流的单相电流（例如A相0°），在低压侧加入大小为本侧二次等值额定电流的方向相反的同相别电流、方向相同的超前相电流（例如A相180°、C相0°）。

高压侧加入的三相电流：

低压侧加入的三相电流：

当高低压侧分别加入电流时，经过相位校正和幅值校正后的高、低压侧二次电流为：

高压侧：

低压侧：

由此可知，A、B、C三相的差动电流均为0； 差流可通过装置查看。

 

 

二、差动速断校验

可在高、低压侧校验，校验时通常只加入单相电流。 校验前，投入差动保护硬压板、软压板、差动速断投入控制字。

1）在高压侧校验

在高压侧加入单相（例如A相）电流，低压侧不加电流。 当m=1.05时比率差动应可靠动作，当m=0.95时比率差动应可靠不动作。

2）在低压侧校验

在低压侧加入单相（例如A相）电流，高压侧不加电流。 当m=1.05时比率差动应可靠动作，当m=0.95时比率差动应可靠不动作。

 

 

三、比率制动特性校验

比率制动特性曲线为多段折线，对于每一段折线，只需要校验两个点即可。 例如，校验下图中的第二段折线，可以选取制动电流分别为Ir=Ie1、Ir=Ie2两个点。 可三相、单相校验。

1）校验原理

平衡点和测试点。 平衡点是差流为0的点，测试点为制动曲线上的点。 例如，给定制动电流Ir=1，结合差动电流Id=1，可以算出与平衡点相对应的高低压侧电流为：

I1=I2=Ir+0.5Id=Ir=1

此时，如果固定高压侧电流、减小低压侧电流，那么差动电流增大、制动电流减小，如上图所示由平衡点过渡到测试点。 由于寻找测试点比较繁琐，通常是给定制动电流，然后寻找给定制动电流下的测试点。 例如，取制动电流Ir=1，根据比率制动特性曲线计算出与此制动电流对应的差动电流为Id=0.55，则由差动电流和制动电流计算公式：

计算得到与测试点相对应的高低压侧电流为：

2）校验方法

方法1： 平衡点过渡到测试点。 选取第一个制动电流，先加入平衡电流（对应上图中的平衡点），固定高压侧加入的电流，逐渐减小低压侧加入的电流，直至比率差动保护动作，此时由高低压侧加入电流计算出的点应与上图中的测试点接近。 再选取第二个制动电流，使用相同的方法进行验证。

方法2： 直接校验法。 首先，默认该制动曲线是正确的。 选取第一个测试点，直接在高、低压侧加入与测试点对应的电流。 稍微增加低压侧电流，比率差动保护不动作； 稍微减小低压侧电流，比率差动保护动作。 再选取第二个测试点，使用相同的方法进行验证。

3）三相校验

校验方法与差流平衡校验的三相校验类似，仅加入的电流大小不同。 以第一个制动电流Ir=1为例，先加入平衡电流：

然后逐渐减小低压侧加入的电流大小，直至比率差动保护动作。 使用相同的方法验证第二个制动电流。

4）单相校验

校验方法与差流平衡校验的单相校验类似，仅加入的电流大小不同。 以第一个制动电流Ir=1为例，先加入平衡电流：

然后逐渐减小低压侧加入的电流大小，直至比率差动保护动作。 使用相同的方法验证第二个制动电流。