一种变压器差动保护调试系统、方法与流程

本发明涉及电力行业，尤其涉及一种变压器差动保护调试系统、方法。

背景技术：

1、以现场10kv/0.4kv(ydn11)变压器差动保护为例，参见图1，主变差动保护即通过变压器前后端电流互感器(ct1、ct2)测量、比较，当差流超过定值时，差动保护动作，两侧断路器断开。

2、对于变压器，空投时会在短时间内产生很大的励磁电流(励磁涌流)，其值最大可达变压器额定电流的6-8倍。这个励磁电流进入保护区并且不再流出来，使得看起来就像是单侧馈入的故障电流，从而产生差动电流。具体表现为相当可观的二次谐波电流，变压器差动保护防止励磁涌流主要采用谐波制动。

3、变压器常采用ydn11接线方式，因此，变压器两侧电流的相位不一致。在正常情况下，变压器三角形侧的线电流比星形侧对应的电流超前30°。通常差动保护设置调整系数。

4、如果电流互感器ct1和ct2在饱和状况时的磁化特性不同，则当发生外部故障引起大电流穿越差动保护区时，可能会在测量元件m中产生明显的差流值，从而导致差动保护动作跳闸。引入了制动电流，根据算术和|i1|+|i2|得出制动量，进而得到制动区域。

5、变压器在运行中需要根据系统电压的要求进行调压，即改变变压器的变比，将产生不平衡电流。在整定保护动作值时考虑躲过。

6、当差动电流过大时，执行差动速断动作，谐波制动功能失效。

7、根据差动保护设置的需求，参见图2，公开了一种实施例的动作区和制动区特性曲线。其中：折线a代表差动保护启动值，主要为躲过变压器的误差电流等。折线b为比例制动段，主要考虑到与电流成正比的误差。这些误差主要来自外部电流互感器，或者保护装置内部电流互感器的传变误差，以及由于变压器调压分接头变化带来的差动电流。折线c具有更大的斜率，主要为避免电流互感器饱和带来的影响。折线d为差动保护速动段，本差动速断没有比例制动，也没有谐波制动，这是严重故障情况下差动保护无制动跳闸的工作范围。

8、一种变压器差动保护调试方法是将微机保护设置自环模式，验证本侧差动一段和差动二段跳闸即可，即在差动保护测试模式下进行本侧差动速断和比率差动试验，只是验证当差流到达整定值时断路器有效动作，未考虑差动保护影响因素，不能校验微机保护整定范围能否有效避过影响区，即没有验证二次谐波、变压器接线方式、变压器调压情况下保护是否会误动作，试验功能不全。

9、一种差动保护联调试验方法包括投入联调功能压板，在本侧做差动保护试验，本侧断路器动作，同时跳闸信号经光纤至对侧，对侧断路器动作，满足变压器差动保护情况下的联调功能。此试验方法并没有对本侧及对侧的电流进行比较整定，对侧跳闸仅仅是执行的上级联调跳闸信号，不能满足实际运行需求。如果本侧和对侧用两套实验仪器加电信号，进行保护整定动作，操作会更复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提出一种变压器差动保护调试系统、方法。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种变压器差动保护调试系统，包括微机继电保护测试仪，微机继电保护测试仪的高压侧输出端经高压侧出线柜的接线端子与高压侧微机保护装置连接，高压侧微机保护装置的输出端通过第一光纤与低压侧微机保护装置的输入端连接；

3、微机继电保护测试仪的低压侧输出端经低压侧进线柜的接线端子与低压侧微机保护装置连接，低压侧微机保护装置的输出端通过第二光纤与高压侧微机保护装置的输入端连接。

4、在一些实施例中，微机继电保护测试仪的a相高压侧输出端、b相高压侧输出端、c相高压侧输出端与高压侧出线柜的高压侧二次端子连接，高压侧二次端子与高压侧微机保护装置连接；

5、微机继电保护测试仪的a相低压侧输出端、b相低压侧输出端、c相低压侧输出端与低压侧进线柜的低压侧二次端子连接，低压侧二次端子与低压侧微机保护装置连接。

6、在一些实施例中，本发明的变压器差动保护调试系统还包括辅助装置，所述辅助装置包括差流继电器，所述差流继电器用于监测微机继电保护测试仪输出的各相高低压侧的电流差值，当差流继电器监测到所述电流差值大于整定值时，差流继电器动作。

7、在一些实施例中，所述辅助装置还包括指示装置，当差流继电器动作时，直接或间接控制指示装置工作在第一状态。

8、在一些实施例中，所述辅助装置还包括接触器，差流继电器的线圈两端分别与微机继电保护测试仪连接，差流继电器的触点与接触器的线圈串联在第一回路中，接触器的触点与指示装置串联在第二回路中，当差流继电器监测到微机继电保护测试仪两个输入端的电流差值大于整定值时，通过接触器控制指示装置工作在第一状态。

9、在一些实施例中，当指示装置为指示灯时，指示灯工作在第一状态指的是指示灯工作在点亮状态。

10、在一些实施例中，本发明的a、b、c三相分别设置辅助装置。

11、在一些实施例中，本发明的变压器差动保护调试系统还包括处理模块，所述处理模块分别与微机继电保护测试仪、辅助装置、微机保护装置连接，所述处理模块还连接有显示模块。

12、本发明还公开了一种变压器差动保护调试方法，包括：

13、验证差流平衡步骤，包括：微机继电保护测试仪输出第一电信号经高压侧二次端子到达高压侧微机保护装置，微机继电保护测试仪输出第二电信号经低压侧二次端子到达低压侧微机保护装置；

14、高压侧微机保护装置接收高压侧二次端子的第一电信号以及低压侧微机保护装置传递的第二电信号，若第一电信号与第二电信号的差动电流在设定的范围内，则认为高压侧微机保护装置差流平衡验证成功；

15、低压侧微机保护装置接收低压侧二次端子的第二电信号以及高压侧微机保护装置传递的第一电信号，若第二电信号与第一电信号的差动电流在设定的范围内，则认为低压侧微机保护装置差流平衡验证成功。

16、在一些实施例中，本发明的变压器差动保护调试方法还包括验证谐波制动功能步骤，包括：微机继电保护测试仪基于设定的二次谐波参数输出第三电信号经高压侧二次端子到达高压侧微机保护装置；

17、辅助装置的第一输入端接收微机继电保护测试仪输出的第三电信号，辅助装置的第二输入端接地，通过辅助装置的差流继电器监测差动电流；

18、高压侧微机保护装置接收第三电信号，当第三电信号以设定的二次谐波步长调整至某值时，辅助装置的差流继电器的动作，但高压侧微机保护装置的差动保护不动作，则认为高压侧微机保护装置的谐波制动功能验证成功。

19、在一些实施例中，本发明的变压器差动保护调试方法还包括验证变压器接线系数调整步骤，包括：

20、微机继电保护测试仪输出第一电信号经高压侧二次端子到达高压侧微机保护装置，微机继电保护测试仪输出第二电信号经低压侧二次端子到达低压侧微机保护装置，其中，第一电信号与第二电信号具有设定的相位差；

21、辅助装置的第一输入端接收微机继电保护测试仪输出的第一电信号，辅助装置的第二输入端接收微机继电保护测试仪输出的第二电信号，通过辅助装置的差流继电器监测微机继电保护测试仪输出的各相高低压侧的电流差值；

22、当辅助装置的差流继电器的动作，但高压侧微机保护装置、低压侧微机保护装置的差动保护不动作时，认为高压侧微机保护装置、低压侧微机保护装置的变压器接线系数调整验证成功。

23、在一些实施例中，本发明的变压器差动保护调试方法还包括验证变压器调压系数调整功能，包括：

24、微机继电保护测试仪根据变压器调压设置输出第一电压经高压侧二次端子到达高压侧微机保护装置，以及输出第二电压经低压侧二次端子到达低压侧微机保护装置；

25、辅助装置的第一输入端接收微机继电保护测试仪输出的第一电压，辅助装置的第二输入端接收微机继电保护测试仪输出的第二电压，通过辅助装置的差流继电器监测不平衡电流(变压器在运行中需要根据系统电压的要求进行调压，而改变变压器的变比，将产生不平衡电流，本发明通过控制微机继电保护测试仪输出模拟变压器调压)；

26、当辅助装置的差流继电器的动作，但高压侧微机保护装置、低压侧微机保护装置的差动保护不动作时，认为高压侧微机保护装置、低压侧微机保护装置的变压器调压系数调整验证成功。

27、在一些实施例中，本发明的变压器差动保护调试方法还包括验证联调功能，包括：断开联调功能，微机继电保护测试仪输出第四电信号经高压侧二次端子到达高压侧微机保护装置，微机继电保护测试仪输出第五电信号经低压侧二次端子到达低压侧微机保护装置，其中，第四电信号与第五电信号的电流差值超过整定值；

28、若高压侧微机保护装置、低压侧微机保护装置各自执行差动保护跳闸，则联调功能验证成功；

29、合上联调功能，微机继电保护测试仪输出第四电信号经高压侧二次端子到达高压侧微机保护装置，微机继电保护测试仪输出第五电信号经低压侧二次端子到达低压侧微机保护装置，其中，第四电信号与第五电信号的电流差值超过整定值；

30、若高压侧微机保护装置、低压侧微机保护装置各自执行差动保护跳闸，且整定跳闸后，接收到对侧跳闸信号，检测已跳闸，不重复动作，解耦合功能验证成功，同时，联调功能验证成功。

31、本发明至少具有如下有益效果：

32、本发明可以实现主变差动保护现场调试及误动作功能验证，满足模拟实际运行条件下的调试需求，有利于确认差动保护功能是否有效的准确验证，保障送电安全可靠，保证各类故障下变压器差动保护有效动作。

33、本发明通过辅助装置和特有的调试方法，验证了差动保护功能，有利于提高变压器使用寿命，保障送电安全可靠。综合下来，保障了主变差动保护有效动作的同时，也提高了供电可靠性，节约了后期运维成本。