我个人对于变压器保护以及其测试的心得体会

dinlan_1

顶下，学习中，，

白夜风起

2 S& d! a0 [; R7 [% Q; E
今天抽了个时间认真拜读了舒老师的文章，很受启发，回过头来猜发现自己对于零序PT消谐的看法确实有些简单而片面了；我就读了一小部分因为这些天确实有点累，希望自己能在接下来的一周好好搞完这个方面的分析，同时也希望大家能多多参与讨论。关于零序PT消谐，我今天仅仅讲一个小方面或者说从概念上入手，他是如何消谐的，这里我仅仅谈谈关于零序分压的作用，至于那些谐波还有二次侧接线方式的不同（星，三角）我们陆续再更新，真诚的邀请各位来参与，同时也恳请舒老师多多支持。
+ x, ^) M" _3 C我曾经看过一篇35kV加装零序PT来消谐的论文，图片我已经发上去了，大家可以看到。对于这篇文章我好几个朋友一直有个疑问，这个朋友的疑问我摘抄如下：
9 C/ W& B9 V1 v4 {& b. H今日在工作中遇到了10KV三相五柱式PT的N相有两个绕组的情况，不是甚解就在网上查阅了一些资料，其中一篇10KV小电流接地系统母线电压互感器的接线变迁中有一段描述很是不解请高手帮忙解答一下。
" r7 ^, l& x) E y& N正常运行时，母线电压互感器一次绕组中性点N电压为零，与地同一电位，三相一次绕组均承受相电压，零序电压互感器一，二次绕组电压为零。所以二次各相电压均为相电压，并互差120度，其相量按对称星形排列，零序二次绕组YHn与YHjy（串联）无电压输出。假如C相接地，由图中接线和极性可以看出：C相电压互感器YHC与零序电压互感器YHN是一并联关系。在一次线路发生接地后，中性点N发生位移，C相电压互感器和零序电压互感器一次绕组电压约为0.75倍额定相电压，A，B相电压互感器绕组的电压仅仅上升为1.15倍相电压，有效地防止了铁磁谐振的发生。而二次A，B，C相对地N600的电压分别为本相电压与零序二次电压相量相减，其中A，B相电压升高√3倍，C相电压为零，能够正确反映单相接地时的电压变化情况，绝缘监察仪表能够正确指示接地相。要注意的是：要求接入零序电压的电压负载（如XJJ）只能接到YML和YMn’之间（接地时电压为100V）。公共接地的YMn小母线与YMn’小母线不是等同的。尽管正常运行时，两者之间并无电位差。在发生接地故障时，两者之间就有电压存在，所以YMn和YMn’不能连接起来，YMn’也不允许接地，这是值得大家特别注意的。
C相电压互感器和零序电压互感器一次绕组电压约为0.75倍额定相电压，A，B相电压互感器绕组的电压仅仅上升为1.15倍相电压，有效地防止了铁磁谐振的发生。 叙述中的C相0.75倍额定相电压，A、B相电压升为1.15倍相电压是怎么得到的？
他最关键的疑问就是在最后一段，这个电压关系式如何得来？当然肯定的是不管这个关系式能否成立，很明显利用零序PT的分压作用，大家都可以得出一个结论：那就是加装零序PT后确实可以减小谐振的几率。
& c  F" m* G: i" K8 J我曾用节点电压法算过发现是0.57倍的关系，那么很显然我这个节点电压法在这里不适用，当然若是这篇论文上的关系式是正确的，即0.75倍的关系。但是论文中并没有指出如何推导过程。
" I8 q& \" G% I  E5 u后来我再仔细推敲，做了个不成熟的假设性看法：我理解为他仍按单相接地故障时公式而来：接地相电压为0，非故障相电压上升为线电压。现在加零序TV绕组后与并联的三相绕组串联，故当系统C相接地故障时，TV和C相的电压相位恰好相反，满足向量和为0，而其他两相与TV绕组的电压向量和后，其值满足根号三相电压的关系。
% @' q* R: o4 H  R* [至于为何取0.75和1.1456（更精确点，呵呵），因为零序电流是电容电流三倍，假定四个绕组阻抗相等，则三相绕组并联后阻抗值为1/3，而零序阻抗为1，两者再串联，零序阻抗占整个等效阻抗值的四分之三，则电压所占比率为额定相电压的四分之三，即0.75U。然后再单独考虑非故障相绕组与零序绕组，对地电容电流超前电压90°，将二者合成，即可算出大概在1.1456U。然后再将此向量与零序绕组的电压合成即还原为根号三倍的关系。
& O8 W0 f7 J7 ~虽然能勉强说明这个，但是我自己也不知道这样子的解释合理不，恳请大家多多发表看法，这个看法我也曾在ZG论坛上提到过。

白夜风起

我今天认真看了看sel387的技术文档说明书，关于启动元件的时间特性说明：0.75周波到1.2周波，典型时间是0.75周波，最大时间是1.2周波。大家都知道工频50hz，一周波时间是20ms，所以启动元件的时间是在15ms到26.4ms，同时大家注意保护装置的启动元件启动了但是并不意味着保护出口了,只有保护出口了，我们的保护装置才在真正意义上完成了保护动作。

kaka1307

很专业的LZ支持

beaty2003

说的还比较详细

白夜风起

再论4PT接线
; W$ {, j0 ?+ t* U( K. ?现在有个困惑，关于辅助绕组线圈闭合后消除零序电势的影响，从而避免中性点零点漂移，而达到单相接地故障时，三相PT仍承受的电压为相电压。关于利用三绕组闭合消除零序电势影响，这个是肯定的，我也仔细查阅了舒老师的文章（在此再次表示真诚的感激）。有了这个闭合三绕组辅助线圈的作用，使得本该中性点漂移的电位（在我们常规的单相故障里中性点电位为-相电压）转换到零序阻抗上，零序阻抗和故障相阻抗两者的电压幅值一样，相位相反。（这一结论也是肯定），但是就这个幅值到底是相幅值还是其他的幅值，需要进一步的计算证明，就我从相关资料查阅或者大家看前面我发的文字，很多都是说存在0.75倍的关系，而具体的推算并没有完全指出。
. \7 ~3 C/ ?. ~4 g8 m2 @在此，提出这个问题，希望各位同行多多赐教，留言讨论各自的观点。
我再建议从零序电流即为对地电容电流的角度来讨论这个问题。

白夜风起

) z5 N3 V# z0 p% }, L7 P
& C1 A1 j: {1 f( A! k/ i! y今年3月27日，贵单位用我公司K1066继电保护测试仪对型号为SEL-387的保护装置进行单相差动测试。根据现场测试数据记录，发现初始值设定在整定值临界区域内，加步长测试，保护装置动作时间比一般动作时间要短。同场测试中，华东电气的测试仪初始值设定与我公司测试仪先前测试时初始值一样，加步长测试，现场记录显示保护动作时间无明显变化，基本符合30ms左右。
! H: K! h9 i, w8 k3 V于是贵单位提出疑问：为何我公司和华东电气测试仪初始值都设定在整定值临界区域，加步长测试，我公司测试的保护动作时间记录却有明显变化？
: {, a( V/ p; _9 \: P针对该现象，我公司迅速组织继保组和测试组专工进行测试分析再测试再分析。根据多日来的探讨以及测试试验，我公司现将分析总结阐述如下：
1 查阅SEL-387中文版说明书第三部分差动（PDF阅读器第26页）和过电流元件（PDF阅读器第29页）.
差动元件特性说明如下：
& i0 j' n# T& y+ n4 K动作精度 5A型  (+\-5%)+\-0.1A 二次侧
! ~8 ?! v8 ]- J6 s" E; R5 i- X1A型  (+\-5%)+\-0.02A 二次侧
# U0 E4 J& ]8 y0 ~2 ?5 z时间特性 无制动（最小\典型\最大）0.8\1.0\1.9周波
, x8 I1 z  P* w3 s有制动（最小\典型\最大）1.5\1.6\2.2周波
8 r5 e$ y# C" P$ N由于测试电流为50HZ工频，故每周波时间为20ms。根据SEL387上述说明得出无制动单相差动的动作时间在16ms-38ms之间：最典型的动作时间是在20ms，最大时间为38ms，最小时间为16ms。
$ M* P" J5 X; S8 B' @& V+ M过电流元件、瞬时元件特性说明如下：
& ?$ E/ U1 \- I( X" K动作精度        5A型        3%  0.10A 二次侧
               1A型 3%  0.01A 二次侧
      启动时间（典型/最大） 0.75/1.2周波
可知最小时间为15ms，最大时间为24ms。
   由上述文字说明可知保护动作时间的长短是保护装置或者说保护装置内元件特性的缘故。
2 根据SEL-387中文版说明书第五部分差动决策逻辑图（PDF阅读器第66页），简化为如下框图：
4 P8 r/ i5 V! i) K
+ D, _. c- d( F6 p) Z: n9 j 上图逻辑可见，保护动作时间由两部分组成：启动时间+出口时间。依据出口继电器的时间特性（最快可达3~5ms）以及贵单位陈班长提出的参考时限（SEL-387的出口继电器动作时间为15ms左右），再结合1中的数据，我们可知保护装置的无制动差动典型动作时间在35ms左右，最小在31ms。
从图上可知保护有一个临界动作逻辑，即当我们的前一时刻值在启动值范围（也即我们的初始值设定在临界动作区）差动元件启动，加步长测试时，差动元，差动元件无需再启动（他已经在前一值启动），于是保护装置只需判断加步长后的采样值是否大于等于整定值，从而驱动出口继电器直接出口动作即可。由此可知临界动作逻辑下的动作时间实际上是出口继电器的动作时间。
综上所述，当前一时刻值在临界动作值区域，加步长测试时，测试仪所显示时间为出口继电器动作时间，而非整个保护装置的动作时间，所以测试仪所显示时间有一个明显的偏小。
* A2 p% P* d/ ]! G& j- S: t' M6 D( s3 对我公司K1066和华东电气测试仪进行输出值精确试验。发现我公司K1066输出值偏小（如设定输出为5A，用数字表测试其实际输出为4.995A），而华东电气测试仪输出值偏大（如设定输出为5A,用数字表测试其实际输出为5.004A）。当我公司把实际输出调大后（其实也就是把步长加大），按照贵单位3月27日测试记录表格上的初始值及所加步长设定，多次测试数据记录显示没有明显时间偏小。
    再查看初始值（实际输出）以及步长设定，经过核对计算，发现前一时刻值（初值）都没有在临界动作区域的。该测试结果表明，由于测试过程中前一时刻值没有定格在临界动作值区域内，也即并没有使得差动元件事先启动，所以测试仪显示的保护动作时间无明显偏小现象。
   综上所述，保护装置动作时间的长短是由于保护装置内保护元件的动作特性缘故；保护装置动作时间可以看成由两部分组成：启动元件时间+出口动作时间；当初始值或者前一时刻值在临界动作区域进行步长测试时，测试仪显示的是出口动作时间；我公司K1066实际输出偏小，故进入临界动作区域的操作界面输入值与华东电气测试仪的操作界面输入值不同。
+ J5 f& f9 I/ S   以上分析若有不妥之处还请贵单位多多指正。十分感激贵单位一年多来对我公司产品的关注，并提出了不少宝贵的建议，为我公司产品性能的完善以及后续的开发提供了良好的参考素材，在此我公司再次表示衷心地感谢。最后，希望贵单位今后一如既往地关注我公司的产品，并提出宝贵的建议。
/ U3 @* e  \- l( }" r下图为对GELP90测试数据表
  X7 V9 D3 \5 y" B3 }9 u
% X  X! c8 i) U3 w下图为上海超高压对SEL387测试数据

阿积

感谢分析，受教了

njw0

谢谢~收下了~

luotao54321

斑竹辛苦了，学习了！