(北方联合电力 金桥热电厂，内蒙古 呼和浩特 010070)
摘 要：文章介绍了 变压器差动保护工作原理，结合现场实践工作经验，分析了变压器差动 保护带负荷测试的内容及方法。
关键词：变压器差动保护； 带负荷测试；测试数据分析
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2009)15—0078—02
差动保护具有保护范围明确，保护原理简单，保护动作快速可靠，属于纯电气量保护，整定 定 值原理合理，不受自启动电流、负荷电流、非金属故障电流的影响定值精确等特点。差动保 护作为变压器的主保护，其能否正确动作关系着变压器的安危，而变压器差动保护定值的整 定与接线唯有用负荷电流来检验才能知识是否正确。
1 变压器差动保护的基本原理.gif)
差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想 变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变 压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的 正比于故障点电流，差动继电器动作。
变压器差动保护原理简单，但实现方式复杂，加上各种差动保护在实现方式细节上的各不相 同，更增加了其在具体使用中的复杂性，使人为出错机率增大，正确动作率降低。为了防范 于未然，就必须在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。
2 变压器差动保护带负荷测试内容
要排除设计、安装、整定过程中的疏漏（如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等），就要 收集充足、完备的测试数据。
2.1 差流
变压器差动保护是各侧CT二次电流的差流，所以，差流是差动保护带负荷测试 的重要内容。电流平衡补偿的差动继电器，用钳形相位表或通过微机保护液晶显示屏依次测 出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差流，并记录；磁平衡补偿的差动继电器，用0.5级交流电压表依次测 出Ａ相、Ｂ相、Ｃ相差压，并记录。
2.2 各侧电流的幅值和相位
只凭借差流判断差动保护正确性是不充分的，因为一些接线 或变比的小错误，往往不会产生明显的差流，且差流随负荷电流变化，负荷小，差流跟着变 小，所以，除测试差流外，还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧Ａ相、Ｂ 相、Ｃ相电流的幅值和相位（相位以一相PT二次电压做参考），并记录。此处不推荐通过微 机保护液晶显示屏测量电流幅值和相位。
2．3 变压器潮流
通过控制屏上的电流、有功、无功功率表，或者监控显示器上的电流、 有功、无功功率数据，或者调度端的电流、有功、无功功率遥测数据，记录变压器各侧电流 大小，有功、无功功率大小和流向，为CT变比、极性分析奠定基础。
3 变压器差动保护带负荷测试数据分析
数据收集完后，便是对数据的分析、判断。数据分析是带负荷测试最关键的一步，如果马虎 或对变压器差动保护原理和实现方式把握不够，得出错误的结论。那么对于测得的数据我 们应从哪些方面着手呢？
3.1 二次电流回路相别和一次电流相别不对应
比如端子箱内定义为A相电流回路的电流相序。
正确接线下，各侧电流都是正序，A、B互差120°。若与此不符，则有可能产生如下情况。
3.1.1 在端子箱缆芯接在了C相CT上，这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。
3.1.2 从端子箱到保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路，在 保护屏上却接B相电流输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。
3.2 电流的对称性
每侧Ａ相、Ｂ相、Ｃ相电流幅值基本相等，相位互差120°，即Ａ相电流超前Ｂ相120°，B 相电流超前C相120°，C相电流超前A相120°。若一相幅值偏差＞10%，则有可能发生以下情 况：
3.2.1 变压器负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。
3.2.2 变压器负荷三相对称，但波动较大，造成测量一相电流幅值时负荷大，而测另 一相时负荷小。
3.2.3 某一相CT变比接错，比如该相CT二次绕组抽头接错。
3.2.4 某一相电流存在寄生回路，比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤，对电缆 屏蔽层形成漏电流，造成流入保护屏的电流减小。
若某两相相位偏差＞10%，则有可能：①变压器负荷功率因数波动较大，造成测量一相电流相位时功率因数大，而测另一相时功 率因数小。②某一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。
3.3 看各侧电流幅值，核实CT变比
用变压器各侧一次电流除以二次电流，得到实际CT变比，该变比应和整定变比基本一致。如 果偏差＞10%，则有可能：
3.3.1 CT的一次线未按整定变比进行串联或并联。
3.3.2 CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。
3.4 看两（或三）侧同名相电流相位，检查差动保护电流回路极性组合的正确性
这里要将两种接线分别对待，一种是将变压器Y型侧CT二次绕组接成△，另一种是变压器各 侧ＣＴ二次绕组都接成Ｙ型。对于前一种接线，其两侧二次电流相位应相差180°（三圈变 压器，可分别运行两侧，来检查差动保护电流回路极性组合的正确性），而对于后一种接线 ，其两侧二次电流相位相差角度与变压器接线方式有关。比如一台变压器为Y-Y-△-11接线 ，当其高、低压侧运行时，其高压侧二次电流应超前低压侧（11—6）×30°，而当其高、 中压侧运行时，其高压侧二次电流和中压侧电流仍相差180°。若两侧同名相电流相位差不 满足上述要求（偏差＞10°），则有可能：①将CT二次绕组组合成△时，极性弄错或相别弄错，比如Y-Y-△-11变压器在组合Y型侧CT 二次绕组时，组合后的A相电流应在A相CT极性端和B相CT非极性端（或A相CT非极性端和B相C T极性端）的连接点上引出，而不能在A相CT极性端和C相CT非极性端（或A相CT非极性端和C 相CT极性端）的连接点上引出。②一侧CT二次绕组极性接反。在安装CT时，由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时， 二次极性要做相应颠倒，如果二次极性未颠倒，就会发生这种情况。
3.5 看差流（或差压）大小，检查整定值的正确性
对励磁电流和改变分接头引起的差流，变压器差动保护一般不进行补偿，而采用带动作门槛 和制动特性来克服，所以，测得的差流（或差压）不会等于零。那用什么标准来衡量差流（ 或差压）合格呢？ 对于差流，我们不妨用变压器励磁电流产生的差流值为标准。比如一台 变压器的励磁电流（空载电流）为1.2%, 基本侧额定二次电流为5A，则由励磁电流产生的差 流等于1.2%×5=0.06A，0.06A便是我们衡量差流合格的标准。对于差压，我们引用《新编保 护继电器校验》中的规定：差压不能＞150mV。如果变压器差流不大于励磁电流产生的差 流值（或者差压不大于150mv），则该台变压器整定值正确；否则，有可能是：①变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致。对此，我们有以下证实方法：根据实 际分接头位置对应的额定电压或运行变压器各侧母线电压，重新计算变压器各侧额定二次电 流，再由额定二次电流计算各侧平衡系数或平衡线圈匝数，再将计算出的各侧平衡系数或平 衡线圈匝数摆放在差动保护上，再次测量差流（或差压），如果差流（或差压）满足要求， 则说明差流（或差压）偏大是由变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致引起，变压 器整定值仍正确，如果差流（或差压）不满足要求，则整定值还存在其他问题。②变压器Ｙ型侧额定二次电流算错。由于微机变压器差动保护在“计算Y型侧额定二次电 流乘不乘”问题上没有统一，所以，整定人员容易将Ｙ型侧额定二次电流算错，从而，造成 平衡系数整定错。③平衡系数算错。计算平衡系数时，通常是先将基本侧平衡系数整定为1，再用基本侧额 定二次电流除以另侧电流得到另侧平衡系数，如果误用另侧额定二次电流除以基本侧电流， 平衡系数就会算错。平衡系数算法如下：
计算变压器各侧一次额定电流：
式中：Sn为变压器最大额定容量，U1n为变压器各侧额定电压（应以运行的实际电 压为准）。
计算变压器各侧二次额定电流：
式中：I1n为变压器各侧一次额定电流，nTA为变压器各侧TA变比。
以高压侧位基准，计算变压器低压侧平衡系数：
将低压侧各相电流与相应的平衡系数相乘，即得补偿后的各相电流。
4 结束语
带负荷测试对变压器差动保护的安全运行起着至关重要的作用，对其我们要有足够的重视。 带负荷测试前，要深入了解变压器差动保护原理、实现方式和定值意义，熟悉现场接线；带 负荷测试中，要按照带负荷测试内容，认真、仔细、全面收集数据。
［参考文献］
［1］ 国家电力调度通信中心编电力系统继电保护实用技术问答(第2版)［M］北 京：中国电力出版社，2000.