南瑞RCS-9671CS主變差動(dòng)電流計(jì)算與實(shí)驗(yàn)方法校驗(yàn)

朱佳佳 張 星

(駱運(yùn)水利樞紐工程維修養(yǎng)護(hù)中心，江蘇 宿遷 223800)

南瑞RCS-9671CS主變差動(dòng)電流計(jì)算與實(shí)驗(yàn)方法校驗(yàn)

朱佳佳 張 星

(駱運(yùn)水利樞紐工程維修養(yǎng)護(hù)中心，江蘇 宿遷 223800)

敘述了南瑞RCS -9671CS變壓器保護(hù)的動(dòng)作曲線和差流問題處理，該裝置通過自身內(nèi)部軟件的計(jì)算達(dá)到變壓器差動(dòng)保護(hù)的效果，為現(xiàn)代大型泵站的供電安全提供了保障。

變壓器；差動(dòng)保護(hù)；標(biāo)幺值

0 引言

變壓器的差動(dòng)保護(hù)是變壓器主保護(hù)，從傳統(tǒng)的繼電器保護(hù)到現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)，保護(hù)原理都沒有多大改變，只是實(shí)現(xiàn)此保護(hù)的硬件平臺(tái)隨著電子技術(shù)的發(fā)展在不斷升級(jí)，使我們的日常操作維護(hù)更方便、更容易。

傳統(tǒng)變壓器是利用CT的星三角變換的接線方式實(shí)現(xiàn)高低壓側(cè)相位補(bǔ)償，利用對(duì)應(yīng)成比例的電流互感器變比實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)的。而南瑞RCS -9671CS保護(hù)差動(dòng)電流取高低壓兩側(cè)電流的向量和，對(duì)電流互感器二次側(cè)接線無特殊要求，兩側(cè)電流互感器均接為Y型并保證差動(dòng)電流為向量和即可。對(duì)兩側(cè)電流幅值和相位上的差異，采用軟件算法進(jìn)行平衡補(bǔ)償計(jì)算。下面詳細(xì)分析RCS -9671CS內(nèi)部軟件算法。

1 標(biāo)幺值和額定值

標(biāo)幺值是變壓器W側(cè)的實(shí)際值除以W側(cè)的額定值，通過標(biāo)幺值可以解決高低壓側(cè)平衡系數(shù)問題。

額定電流計(jì)算公式：

(1)

式中，IRated[W]為W側(cè)額定電流，W為變壓器繞組編號(hào)；S為變壓器額定容量；Vnom[W]為W側(cè)額定電壓。

2 高低壓側(cè)相位補(bǔ)償

Y側(cè)相角滯后D側(cè)30°(以YD11接線組別，也就是最常用的變壓器接線組別為例)，向D側(cè)(低壓三角形接法側(cè))進(jìn)行歸算如下：

(2)

通過上述計(jì)算解決了Y側(cè)與D側(cè)的相位差問題。

3 差動(dòng)量的計(jì)算

(3)

4 制動(dòng)量的計(jì)算

(4)

5 9671CS差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)方法

以劉老澗二站主變差動(dòng)保護(hù)為例，差動(dòng)動(dòng)作曲線如圖1所示。變壓器主要的系統(tǒng)參數(shù)有：容量12.5 MVA，高壓側(cè)電壓35 kV，低壓側(cè)電壓6.3 kV，接線組別YD11。高壓側(cè)電流互感器變比為250∶5，低壓側(cè)電流互感器變比為1 500∶5。

圖1 比率制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作曲線

由式(1)可求得：

因高壓側(cè)電流互感器變比為250∶5，則高壓側(cè)二次額定電流為：

因低壓側(cè)電流互感器變比為1 500∶5，則低壓側(cè)二次額定電流為：

(1) 以高低壓側(cè)輸入三相電流為例：

高壓側(cè)啟動(dòng)值Icdqd[高]=0.6×I高=0.6×4.124=2.474 4 A；

低壓側(cè)啟動(dòng)值Icdqd[低]=0.6×I低=0.6×3.819=2.291 4 A。

在圖1中取一點(diǎn)Ir=1(計(jì)算值均為標(biāo)幺值)，則：

Id=0.6+(1-0.5)×0.4=0.8

根據(jù)式(3)、式(4)得：

(5)

(6)

各側(cè)實(shí)際值等于各側(cè)標(biāo)幺值乘以基準(zhǔn)值，所以：

在圖1中再取一點(diǎn)Ir=2，則：

Id=0.6+(2-0.5)×0.4=1.2

根據(jù)式(3)、式(4)得：

(7)

(8)

所以：

在實(shí)際實(shí)驗(yàn)校驗(yàn)中高低壓側(cè)的相位要設(shè)置成：高壓側(cè)A相(0°)、B相(-120°)、C相(120°)且低壓側(cè)a相(-150°)、b相(-270°)、c相(-30°)。固定一側(cè)的電流，以另一側(cè)為變量，如與上述計(jì)算值吻合，說明微機(jī)保護(hù)的差動(dòng)功能及設(shè)置的曲線達(dá)到保護(hù)和設(shè)計(jì)要求。

(2) 以高低壓側(cè)輸入單相電流為例：

由式(2)可得：

低壓側(cè)啟動(dòng)值Icdqd[低]=0.6×I低=0.6×3.819=2.291 4 A。

同理在Y側(cè)通入A相大小為2.6×4.285 7=11.143 A的電流；在對(duì)應(yīng)變壓器的Δ側(cè)通入相應(yīng)兩相：A相(1.4×2.291 4=3.208 A)、C相(1.4×2.291 4=3.208 A)，相序與上述相同。同樣是一側(cè)固定，以另一側(cè)為變量，得到的值與上述理論值吻合則表明差動(dòng)曲線達(dá)到保護(hù)和設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)語

南瑞RCS -9671CS在劉老澗二站的電氣保護(hù)中具有較強(qiáng)的可靠性和靈敏性，滿足變壓器實(shí)際運(yùn)行的速斷、過負(fù)荷、差動(dòng)等要求，且通過Modbus協(xié)議通訊有利于泵站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，是現(xiàn)代化泵站理想的微機(jī)保護(hù)。

[1]孫茁.數(shù)字式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)分析[J].繼電器，2003(11)

[2]郭權(quán)利.微機(jī)型比率制動(dòng)式變壓器差動(dòng)保護(hù)原理及測(cè)試方法[J].東北電力技術(shù)，2006(5)

2014-06-26

朱佳佳(1983—)，男，江蘇宿遷人，助理工程師，研究方向：高壓電氣實(shí)驗(yàn)。