继电保护测试仪差动保护试验操作接线介绍
继电保护测试仪差动保护试验是很多110kV或部分35kV主变常用的保护装置,当变压器高低压侧两路电流差距过大的时候,即可判断变压器发生故障,及时跳闸保护用电设备。下面来使用千旭电力六相微机继电保护测试仪对变压器测控差动保护进行校验介绍。
在做试验之前,需要了解到什么差动电流和制动电流:
差动电流(I_d)
- 反映被保护设备(变压器、线路、发电机等)两侧电流的差值,体现故障特征。
计算公式:Id=∣I˙1+I˙2∣ 常会导入系数k1k2,即Id=∣I˙1˙k1+I˙2˙k2∣
I1 I2被保护设备两侧的电流向量(需考虑变比、相位补偿)。
被保护设备两侧的电流向量(需考虑变比、相位补偿)。
制动电流(I_res)
- 反映穿越性电流(如外部故障、负荷电流),用于抑制保护误动。
计算公式(常用形式):Ires=∣I˙1∣+∣I˙2∣/2或Ires=max(∣I˙1∣,∣I˙2∣)Ires=2∣I˙1∣+∣I˙2∣或Ires=max(∣I˙1∣,∣I˙2∣)
(具体公式取决于保护装置算法) 不同的保护装置计算公式是不同的。
常用的制动电流多数是Ir=(∣I˙1˙k1∣+I˙2˙k2∣)/k3
这里的k1k2为高低压测系数,k3常为2。k1k2系数等下会讲解到。
这里的公式就不多讲解,总之其目的是为了防止区外故障导致区内跳闸,制动电流的意义是发生区外故障会无限大,发生区内故障会无线小,所有发生器区外故障,不会发生差动保护跳闸。
差动保护发生的条件是差动电流(I_d)大于制动电流(I_res),所有以两者为xy为坐标轴(差动为y,制动为x),则会行成一条曲线,当在曲线上则会发生器差动保护跳闸,当在曲线下的时候则不会,所有我们此次的继保装置差动保护试验就是为了校验这条曲线值,首先我们的六相继电保护测试仪根据继保装置的定值和继保装置的说明书描绘一条理论值,而后再在继保装置高低压侧施加不同的电流来检测该条曲线值,如果误差不大,则差动保护成功。
接线介绍
首先进入继保装置差动保护界面,点击接线图查看接线
可以看到装置需要提供两路三相电流,分别接到保护装置的高压侧和低压侧,同时保护装置的跳闸接到继保测试仪的开入量。如果继保装置没有电源,则需要提供一路直流辅助电源。具体如下:
仪器接线图如上,提供两路三相电流,开入量接继保装置跳闸。
红黑线为继电保护测试仪直流辅助电源,接到继保装置的供电电源k+k-。
接好测试线后,即可看到继保装置开机。
查看定值
继保装置开机后,进入压板投入界面,确保差动保护是投入的状态。
查看差动保护定值。
差动速断定值为4Ie,差动电流启动值0.3Ie,比率差动制动系数0.5,二次谐波闭锁系数0.15,这几个参数等下进行差动演示的时候至关重要。
仪器操作
接线和继保装置设定完后,操作我们的继电保护测试仪。进入差动保护界面
进入差动保护试验,选择比例制动边界搜索,现在的差动保护绝大多数都是使用比例边界搜索校验。目的是为了将动作区和非动作区的曲线给检测出来,在跟理论值进行对比,如果两者相差不大,则说明试验成功。
选择比例制动边界搜索,进入试验设备栏目。继保装置的定值是以一台高压侧35kV低压侧10.5kV容量20MVA,的变压器,接线方法Y/D-11,高压侧CT变比是600/5A.低压侧CT变比是1500/5A,由此计算发现高低压侧CT二次电流的时候会有些许误差,理论上高低压侧电流应该相等,由于互感器精度损耗等问题导致误差,这里需要引入系数,就是高低压侧乘以k(系数)来使两侧电流值相等。计算方式如下:
以变压器容量/额定电压/根号3/CT变比值=二次电流。系数k1k2来使两者相等,默认一次侧k1=1。这里的k1=1 k2=0.75 和k1=0.363和k2=0.272是一样的,看比例关系即可。按照如上所说填入变压器圈数和接线方法。使用继保测试仪填入变压器参数计算如下所示:
也可选择直接设置平衡系数填入k1k2。最下端的角度跟变压器的接线方法关联,设置不同的变压器接法,角度会不同补偿。
进入开关量设置,开入量默认常开,接点按实际接线默认接点1。
进入试验参数
计算公式按照继保装置说明书输入,常用计算公式如图所示。这里是加入的系数k1k2k3来计算的。
查看继保装置的说明书,里面会有不同的拐点值和斜率,如下。
按照继保装置的定值输入差动电流速断值、门槛值、比例制动系数等,下面拐点值和斜率按上图 拐点0.5斜率0.5 拐点3斜率1,输入进去则会得到理论上的曲线图。
即所有的参数设置都已经完成了,剩下的工作就是为了校验这条曲线值,曲线上下的虚线代表合理误差内。
开始试验
设置好后,回到测线项目添加序列
这里设置步长可以调整不同的测试点数,点击添加开始试验
数据如上,右侧曲线的红点代表的是试验的数据,可以发现都坐落在曲线上,可以说明差动保护试验成功!