摘要：此文分析了电力主变压器差动保护原理并在株洲北铁路110kV变电站升级改造施工得以成功应用。
关键词：电力主变压器；微机式变压器差动保护；不平衡电流；电流互感器；整定值
1差动保护
差动保护在110kV及以上变电站中普遍采用，主要用于保护电力变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障，大型电力变压器差动保护一直都是变压器的主保护。我们在株洲北铁路110kV变电站改造施工过程中就需要进行主变保护的改造升级。由于株洲北铁路110kV变电站改造工程需升级继电保护部分（原电磁式继电保护改造成微机保护），110kV主变压器（两台12500kV变压器）不更换，需要对既有主变与新型保护装置进行匹配，改造期间还需对新老设备进行过渡施工，这给改造施工造成了不小的技术难度。
2主变压器差动保护的原理进行了解和分析
电力变压器的差动保护，是按循环电流原理装设的。主要用来保护变压器绕组内部及其引出线上发生的各种短路故障，同时用来保护变压器单相匝间短路故障。在绕组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按循环电流法接线，即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧，则将同级性端子相连，并在两接线之间串联接入电流继电器。在继电器线圈中流过的电流是两侧电流互感器的二次电流差，也就是说差动继电器是接在差动回路的。理想变压器正常运行及外部故障时，差动回路电流为零。但实际运行当中由于两侧电流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常运行和外部短路时，差动回路中仍有不平衡电流流过，要求此时流过继电器不平衡电流应尽量的小，以确保继电器不会误动。当变压器内部发生相间短路故障时，在差动回路中由于电流改变了方向或等于零，这时流过继电器的电流能使继电器可靠动作。变压器差动保护的范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。由于差动保护对保护区外故障不会动作，因此差动保护不需要与保护区外相关保护在动作值和动作时限上相互配合，因此在区内故障时，可以瞬间动作。
图1主变压器差动保护原理图
3 微机式变压器差动保护的特点
（1）励磁涌流的识别现有的微机式变压器差动保护大都采用了比率差动特性，在励磁涌流制动方面可以是二次谐波闭锁、间断角闭锁或采用差电流波形对称原理微机式变压器保护。
二次谐波闭锁原理是目前应用最多的一种。微机保护中由于有良好的数字滤波算法，在获得二次谐波时有较高的精度。在微机保护中，特别是随着数据采集采样速度的加快，能够简单可靠地实现该原理。波形对称原理是在微机保护中才提出的，实践证明它也是一种励磁涌流的有效识别方法。这些种方法都是以电流量的不同方面进行涌流识别，在单纯的励磁涌流闭锁方面并不存在问题，但若用于故障变压器，即既有故障相的故障电流又有非故障相的励磁涌流存在，保护能否正确、快速动作是一关键问题。
（2）微机式变压器差动保护的接线在微机式变压器差动保护中，主变两侧电流互感器仍然可以采用不同接线方式接入保护装置，两侧相电流不一致则由软件做相电流减法进行补偿，这样既简化了接线，又使电流互感器断线的判别更加容易和准确。对于接入变压器差动保护的电流互感器极性，仍然规定流向变压器作为正方向。
（3）变比不匹配不平衡电流的消除。流互的不同变比产生的不平衡电流可以通过乘以平衡系数加以补偿，因此，除计算误差外这一不平衡电流已经不存在。
（4）带载调压及电流互感器变换误差不平衡电流的消除所产生的不平衡电流，在稳态情况可以下利用微机保护智能计算的特点加以消除。
我们对既有变压器和保护装置进行分析，查阅了相关技术文件，发现原来DCD-5差动继电器的接线方式与新差动保护装置高低压侧保护电流接入方式不同，DCD-5差动继电器高压侧保护电流接入方式为△形，如图2。
图2原DCD-5变压器差动保护装置电路原理图
而我们新采用的NSR-33D78LD变压器差动保护装置，差动继电器高压侧保护电流接入方式只能是Y型接法，如图3。
签字同意之后,才能够进入施工场地使用。二是控制好施工环节与施工工艺,比如防雷引下线、避雷带及均压环等是否符合设计及验收规范要求。
4.4做好调试工作
图1过程控制示意图
调试工作是整个电气系统能否正常运作的基础。安装完成之后,认真检查便开展通电调试工作。在调试时,应遵循设计原则,先调试单机再调试整体,要注意设备和人身的安全,按照规定程序开展操作,做好调试记录并形成报告。
5结束语
在建筑工程中,建筑电气与设备安装属于配套性的工程,在进行安装时,必须满足功能性以及安全性的要求,安装符合相应的规范。此外,建筑电气与设备安装工程技术更新速度快,涉及专业领域多。在岗人员对此应熟练掌握,重视安装过程中的技术要点和质量监控,正确处理安装现场的常见技术问题。以此保证建筑物的电气质量及使用安全,提高建筑企业的经济效益。
参考文献：
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论文作者:高梓聚
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
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