南瑞RCS-9671CS主变差动电流计算与实验方法校验

朱佳佳 张 星

(骆运水利枢纽工程维修养护中心，江苏 宿迁 223800)

南瑞RCS-9671CS主变差动电流计算与实验方法校验

朱佳佳 张 星

(骆运水利枢纽工程维修养护中心，江苏 宿迁 223800)

叙述了南瑞RCS -9671CS变压器保护的动作曲线和差流问题处理，该装置通过自身内部软件的计算达到变压器差动保护的效果，为现代大型泵站的供电安全提供了保障。

变压器；差动保护；标幺值

0 引言

变压器的差动保护是变压器主保护，从传统的继电器保护到现在的微机保护，保护原理都没有多大改变，只是实现此保护的硬件平台随着电子技术的发展在不断升级，使我们的日常操作维护更方便、更容易。

传统变压器是利用CT的星三角变换的接线方式实现高低压侧相位补偿，利用对应成比例的电流互感器变比实现差动保护的。而南瑞RCS -9671CS保护差动电流取高低压两侧电流的向量和，对电流互感器二次侧接线无特殊要求，两侧电流互感器均接为Y型并保证差动电流为向量和即可。对两侧电流幅值和相位上的差异，采用软件算法进行平衡补偿计算。下面详细分析RCS -9671CS内部软件算法。

1 标幺值和额定值

标幺值是变压器W侧的实际值除以W侧的额定值，通过标幺值可以解决高低压侧平衡系数问题。

额定电流计算公式：

(1)

式中，IRated[W]为W侧额定电流，W为变压器绕组编号；S为变压器额定容量；Vnom[W]为W侧额定电压。

2 高低压侧相位补偿

Y侧相角滞后D侧30°(以YD11接线组别，也就是最常用的变压器接线组别为例)，向D侧(低压三角形接法侧)进行归算如下：

(2)

通过上述计算解决了Y侧与D侧的相位差问题。

3 差动量的计算

(3)

4 制动量的计算

(4)

5 9671CS差动保护实验方法

以刘老涧二站主变差动保护为例，差动动作曲线如图1所示。变压器主要的系统参数有：容量12.5 MVA，高压侧电压35 kV，低压侧电压6.3 kV，接线组别YD11。高压侧电流互感器变比为250∶5，低压侧电流互感器变比为1 500∶5。

图1 比率制动差动保护的动作曲线

由式(1)可求得：

因高压侧电流互感器变比为250∶5，则高压侧二次额定电流为：

因低压侧电流互感器变比为1 500∶5，则低压侧二次额定电流为：

(1) 以高低压侧输入三相电流为例：

高压侧启动值Icdqd[高]=0.6×I高=0.6×4.124=2.474 4 A；

低压侧启动值Icdqd[低]=0.6×I低=0.6×3.819=2.291 4 A。

在图1中取一点Ir=1(计算值均为标幺值)，则：

Id=0.6+(1-0.5)×0.4=0.8

根据式(3)、式(4)得：

(5)

(6)

各侧实际值等于各侧标幺值乘以基准值，所以：

在图1中再取一点Ir=2，则：

Id=0.6+(2-0.5)×0.4=1.2

根据式(3)、式(4)得：

(7)

(8)

所以：

在实际实验校验中高低压侧的相位要设置成：高压侧A相(0°)、B相(-120°)、C相(120°)且低压侧a相(-150°)、b相(-270°)、c相(-30°)。固定一侧的电流，以另一侧为变量，如与上述计算值吻合，说明微机保护的差动功能及设置的曲线达到保护和设计要求。

(2) 以高低压侧输入单相电流为例：

由式(2)可得：

低压侧启动值Icdqd[低]=0.6×I低=0.6×3.819=2.291 4 A。

同理在Y侧通入A相大小为2.6×4.285 7=11.143 A的电流；在对应变压器的Δ侧通入相应两相：A相(1.4×2.291 4=3.208 A)、C相(1.4×2.291 4=3.208 A)，相序与上述相同。同样是一侧固定，以另一侧为变量，得到的值与上述理论值吻合则表明差动曲线达到保护和设计要求。

6 结语

南瑞RCS -9671CS在刘老涧二站的电气保护中具有较强的可靠性和灵敏性，满足变压器实际运行的速断、过负荷、差动等要求，且通过Modbus协议通讯有利于泵站实现自动化，是现代化泵站理想的微机保护。

[1]孙茁.数字式变压器差动保护误动分析[J].继电器，2003(11)

[2]郭权利.微机型比率制动式变压器差动保护原理及测试方法[J].东北电力技术，2006(5)

2014-06-26

朱佳佳(1983—)，男，江苏宿迁人，助理工程师，研究方向：高压电气实验。