2019年第1期梅山科技-51-RCS-985TS装置差动保护校验方法陶建军赵国君（梅山钢铁公司热电厂南京210039）摘要：分析了变压器差动保护原理及特点，以Y/%-11接线变压器为例，阐述了RCS-985TS微机型变压器保护对电流相位和幅值的调整方法。
针对保护校验遇到的问题,提出差动保护比率制动特性校验方法和步骤。
关键词：变压器；比率制动；保护校验Calibration Method of Differential Protection for RCS-985TS DeviceTAO Jianjun,ZHAO Guojun,（Power Plant of Meishan Iron&Steel Co.#Nanjing210039,China）Key words:tonsformeo；ratin braking；protection check现在的变压器差动保护普遍采用微机型保护装置，并采用软件的方式对变压器高、低压侧电流互感器二次电流的幅值和相位进行补偿,一改过去传统的靠电流互感器二次接线和变比的恰当选择来校正不平衡电流。
它简化了电流互感器二次接线和变比选择的灵活性,提高了 保护的可靠性，但对继电保护校验人员来讲其动作原理相对更深奥，若不能透彻理解,且所用的保护校验仪只有3个电流输出端时,就无法进行差动保护比率制动特性的校验。
本文分析了变压器比率差动保护的工作原理，并针对热电厂6#发变组采用的南瑞继保RCS-985TS微机型变压器保护装置，提出差动保护校验方法和步骤。
1变压器差动保护原理及特点差动保护是按比较各侧电流大小而构成的一种保护。
变压器正常运行或外部故障时，若忽略励磁电流损耗及其他损耗,则流入变压器的电流等于流出变压器的电流（折算到同一侧），此时差动保护不应动作。
当变压器内部故障时，若忽略负荷电流,则只有流进变压器的电流而没有流出变压器的电流,其差动保护就动作。
由于变压器高、低压两侧电流的大小和相位不同，故在实现变压器差动保护时，应首先考虑对两侧电流进行相位补偿和数值补偿，这样才能保证正常运行和外部短路时理想差流为零[1]&此外，在实现变压器差动保护时，还应考虑两个特点:一是变压器励磁涌流;另一是变压器差动保护的不平衡电流。
1.1变压器励磁涌流在变压器空载投入或外部故障切除电压恢复时，由于变压器铁芯磁通不能突变,造成励磁电流很大,其值可达额定电流的5~10倍[1]&分析比较变压器内部励磁涌流和短路电流结果表明:励磁涌流中二次谐波占有较大比例,而短路电流中二次谐波成分很小由此，现在的微机保护大多是利用二次谐波制动原理构成的差动保护。
1.2变压器差动保护的不平衡电流1）过去模拟式或电子式的差动保护，相位补偿的方法是将变压器星形侧的TA按△接线，变压器三角形侧的TA按Y接线;数值补偿是按计算的TA变比选取与其接近的、较大的标准变比TA&这样，由于TA变比标准化后，在两差动臂中就存在差电流。
为此还需在TA 二次侧装设中间变流器再进行补偿。
即便如此，还是有差流，即不可能得到100%补偿。
而今,已普遍使用微机保护，通过软件和各种算法实现TA二次电流的相位、数值补偿，从而能实现不平衡电流的100%补偿。
-52-梅山科技2019年第1期2)变压器差动保护在区外故障时，由于各 侧TA磁饱和程度不一致而造成很大的不平衡电流，微机型变压器保护普遍采用了比率制动特性的差动保护，通过引入制动电流Ir,使差动保护的动作电流I随制动电流Ia的增大按一定的比例增大。
方式有Y(△归算和归算两种。
RCS-985TS微机型变压器保护装置采用Y(△移相校正方式。
下面以Y/%-11变压器为例，分析Y(△归算方法。
将Y侧二次电流逆时针转过30。
向△侧归算，算法如下：2比率差动保护的原理2.1比率差动保护的动作特性RCS-985TS微机型保护装置比率差动保护动作特性曲线(图1),由两段折线组成，第一段为变斜率段，第二段为固定斜率段。
两段折线构成了比率差动保护理论上的动作边界。
"a=(I A-I=)/槡'＜侧电流仏=(I=_I C)/槡(3)'"=(I C_I A)/槡△侧电流：Ia、Ib、Ic(4)上式中：I、I、I c为丫侧TA二次电流；I当I、Ia所定的点落在动作区内时，保护动作。
保护装置分相计算各相I和Ia&比率差动保护的动作方程如下：'I>7M X Ia+Tqd....................................(Ia<nI e) Id>K2(I a_nI e)++72)+/qd…*(Ia&nI e)(1)I]+]I2(2)r、I、I为丫侧校正后的各相二次电流。
将式(3)和式(4)用向量图表示&由图2可知，经相位补偿后高压侧电流I、I、I分la别与低压侧电流I%、I、I同相位。
图2电流相位补偿，Y、△侧电流向量图2.2.2幅值补偿微机型变压器差动保护引入平衡系数K h 来实现对各侧电流幅值平衡的调整，该系数由保护装置根据系统参数自动计算得到。
计算如下：1)计算变压器各侧一次额定电流:I=Sn//d=11+I槡Un&上式中：K为比率差动制动系数;K为起始比率差动斜率;K为最大比率差动斜率;n为上式中:Sn为变压器的最大额定容量;Un 为变压器计算侧额定电压。
最大斜率时的制动电流倍数個定取6&2)计算变压器各侧GA二次额定电流:2.2电流的幅值和相位补偿2.2.1相位补偿现在的微机保护中,不管变压器的连接组别怎样，两侧TA均可接为Y形,两侧二次电流的相位差补偿由软件来完成。
消除相角误差的I n=I N/n o上式中：I为变压器计算侧一次额定电流；n为变压器计算侧GA变比。
3)计算差动各侧电流平衡调整系数K h&首先确定基准侧，基准侧的电流调整系数陶建军等RCS-985TS装置差动保护校验方法・53・为1,差动其他侧电流平衡系数为7&<2n上式中:"-b为变压器基准侧二次额定电流；"为变压器计算侧二次额定电流&经过以上计算求出差动保护各侧电流平衡系数后,将各侧电流与其对应的平衡系数相乘即可。
3南瑞科技RCS-985TS差动保护比率制动特性校验差动保护的基准侧为主变低压侧(发电机侧)；相位补偿采用Y(△移相校正方式;高、低压侧TA接线方式为180。
3.1基本参数及计算3.1.1基本参数变压器额定容量75MVA；额定电压115/10.5kV；联结组标号YNd11；主变高压侧TA变比：1200/5A；发电机中性点TA变比：5000/5A3.1.2变压器各侧一次额定电流计算主变高压侧:"oSn75x103槡/「槡x115 =376.5A&主变低压侧:"o =Sn75x103 -槡U2n~/T x10.5 =4123.9A&3.1.3变压器各侧二次额定电流计算主变高压侧:"n="=器九5"主变低压侧:"”"o_4123.9«2一5000/5=4.12A3.1.4变压器各侧平衡系数计算主变高压侧：7闷=""=44|=2.62主变低压侧:7,2=13.2比率差动保护整定值差动启动值0.5"；比差起始斜率7为0.15；比差最大斜率7为0.7；最大斜率时的制动电流倍数n为6。
3.3单相电流校验存在的问题及应对措施1)因"=11Y"2，为扩大保护校验的范围，可用校验仪在低压侧一相固定加载电流"不变，在高压侧同相加载方向相反电流"，通过升高"的幅值使比率差动动作来校验。
但由于软件中采用了Y侧(高压侧)移相的方法，当在Y侧(高压侧)加载单相电流时,保护装置内会计算产生两相电流。
以在高压侧A相加载电流为例，由式(3)可得：=("-")/槡=("-0)/槡="/槡<侧电流"=("_")/槡=0=("-")/槡=(0-")/槡=-"//(5)由式！5)可知:其参与差动运算的电流会缩小槡倍,同时在C相会产生一与A相相位反向的电流。
所以，在实际校验中为使各相差流为0，必须米取相应措施:其一■,咼压侧A相加载的电流"5幅值要扩大槡3倍；其二，要在△侧加载a相电流15的同时，还需加载c相电流"5进行补偿。
2)为避免校验的盲目性，提高校验效率，应先使差流为0。
否则，可能一上来差动保护就动作。
要使差动电流为零，只要满足式(6)即可:"2"2n"=槡x""x"=槡n雹N"=0.66"(6)式(6)中:"为高压侧加载电流;"为低压侧加载电流;"n为主变高压侧二次额定电流；"n为主变低压侧二次额定电流。
3.4比率制动特性校验步骤以校验高压侧A相为例，首先，由式(6)计算加载的高、低压侧电流大小，使各相差流为0；其次，固定各电流相位：高压侧加载电流"5，低压侧加载电流"5800和"500&校验时先固定低压侧电流"不变,再加载高压侧计算好的平衡电流"，这时保护应不动作;而后升高高压侧电流"，并记录差动保护动作时"的值。
校验前计算并制定的表格见表1。
-54 -梅 山 科 技2019年第1期表1校验前计算表低压侧a 相I/A相对值I130.243Ie0.73Ie 51.21I:102.43I:204.85I:I=0时,计算值I]/A0.66 1.983.36.613.2高压侧A 相差动动作值I/A — ————相对值I— ————差动动作时，差流I—————差动动作时，制动电流I—————注:此表格“一”处为在试验过程中需填入的数据。
3.5保护动作校验值的验证由于RCS-985TS 微机保护装置的计算电 流采用相对值，所以加载的高、低压侧电流需经相应折算,才能进行差流=和制动电流=的计算。
折算如下式(7)。
II 槡 x K»iI 1I X 2.62槡 X 4.12II】2 X K ta I = I 2 X = ‘2 I I 5 = 4.12 5 = 4V25(7)式中I '为装置计算的高压侧相对值;I '为装置计算的低压侧相对值;I 为高压侧加载的电流;I 为低压侧加载的电流;I n 为计算侧 (低压侧)变压器二次额定电流。