摘要：SEL-587繼電器可用于雙繞組變壓器、電抗器、發(fā)電機(jī)、大型電動(dòng)機(jī)以及其它雙端設(shè)備的電流差動(dòng)保護(hù)。繼電器能自動(dòng)補(bǔ)償各種連接來獲取適用的差動(dòng)動(dòng)作量。

     關(guān)鍵詞：差動(dòng)保護(hù)  變壓器  動(dòng)作電流

    1 SEL-587差動(dòng)保護(hù)基本原理

    SEL-587繼電器保護(hù)原理與國(guó)內(nèi)的微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)原理幾乎是一樣的，即使是與常規(guī)的電磁型比較，原理也是類似，只不過微機(jī)型保護(hù)的應(yīng)用更方便。如：常規(guī)電磁型差動(dòng)保護(hù)星三角變換(CT接線)需在外部完成，微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)既可以在外部完成，也可在內(nèi)部完成(外部?jī)蓚?cè)CT均可接成星型)；常規(guī)電磁型差動(dòng)保護(hù)電流調(diào)平衡是用改變線圈纏繞匝數(shù)來完成的，微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)經(jīng)過自動(dòng)計(jì)算或輸入變壓器額定電流值(二次值)即可。

    2 SEL-587繼電器動(dòng)作條件

    比例制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作條件：IOP(SLP1/100)*IRT且IOPO87P；如果二次諧波I2(PCT2/100)*IOP，則閉鎖差動(dòng)保護(hù)。即差流大于一定比例的制動(dòng)電流且差流大于差動(dòng)啟動(dòng)值(差動(dòng)門檻)，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。但二次諧波較大時(shí)，閉鎖差動(dòng)保護(hù)(主要是考慮勵(lì)磁涌流)。

    差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作條件：IOPU87P。一般來說，差動(dòng)速斷啟動(dòng)值要大于可能出現(xiàn)的勵(lì)磁涌流最大值。其中：IOP為經(jīng)過星三角變換與幅值調(diào)平衡后的高低壓側(cè)差流標(biāo)么值，IRT為經(jīng)過星三角變換與幅值調(diào)平衡后的制動(dòng)電流標(biāo)么值，I2為二次諧波標(biāo)么值。
    計(jì)算公式：IOP=Ih＋I(xiàn)l   IRT=(|Ih|＋|Il|)/2
    上式Ih、Il為經(jīng)過星三角變換與幅值調(diào)平衡后的高低壓側(cè)電流標(biāo)么值，差流計(jì)算為相量運(yùn)算后取模(幅值)，制動(dòng)電流為高低壓側(cè)幅值相加再除以二。理論上，經(jīng)過星三角變換與幅值調(diào)平衡后的高低壓側(cè)差流(IOP)為零,但實(shí)際上由于CT傳變誤差、變壓器分接頭調(diào)整、勵(lì)磁電流、繼電器測(cè)量誤差等因素，實(shí)際差流并不為零。變壓器穿越電流越大，差流也越大。所以比例制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)采取了類似浮動(dòng)門檻的方法，差動(dòng)電流大于制動(dòng)電流一定比例后才動(dòng)作。在正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，制動(dòng)電流可近似認(rèn)為等于變壓器某一側(cè)的電流，差動(dòng)電流可根據(jù)誤差分析確定其比例(詳細(xì)分析見后制動(dòng)折線百分比)，超過此比例則認(rèn)為是內(nèi)部故障。

    3 SEL587參數(shù)整定

    3.1 電流調(diào)整變比（TAP1，TAP2） 繼電器使用標(biāo)準(zhǔn)方程來設(shè)置TAP1和TAP2，這里C1和C2由表格1所示的變壓器和CT連接來定義。    

  
    式中：MVA電力變壓器最大額定值，VWDG1、VWDG2繞組1、2線電壓額定值
    實(shí)際上，對(duì)于本變壓器(Y/DAB-11接線)，如果高低壓側(cè)二次CT均為YY(星型接線)，如圖1，則TAP1、TAP2為CT二次側(cè)額定電流值；如果高低壓側(cè)二次CT均為DABY，則TAP1、TAP2為額定負(fù)荷下，流入保護(hù)裝置SEL587的電流值。所以，可以這樣理解TAP1、TAP2：變壓器在額定負(fù)荷下，流入保護(hù)裝置SEL587的電流值。

    對(duì)于變壓器(Y/DAB-11接線)的差動(dòng)保護(hù)，由于高低壓側(cè)電流(同相)在電流幅值、角度方面，都不會(huì)相同。在應(yīng)用差動(dòng)保護(hù)時(shí)，可通過星三角的變換、幅值調(diào)平衡的措施，使得正常運(yùn)行或外部短路時(shí)，差流近似為零(差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作)。

    常規(guī)變壓器差動(dòng)保護(hù)星三角的調(diào)節(jié)是在二次CT側(cè)完成的：變壓器一次接線為星型，二次CT接成三角形；變壓器一次接線為三角形，二次CT接成星型。微機(jī)保護(hù)由于具有運(yùn)算功能，外部CT接線既可以接成星型，也可接成三角形。

   3.2 動(dòng)作電流PU（087P） 可設(shè)置動(dòng)作電流值在一個(gè)最小啟動(dòng)值以增進(jìn)靈敏度，但是也需要足夠高以避免動(dòng)作于穩(wěn)態(tài)CT誤差和變壓器勵(lì)磁電流。建議將087P整定在0.3。

    087P整定值范圍為0.1到1.0倍的調(diào)整變比。整定值當(dāng)乘以TAPmin（TAP1和TAP2中的較小值）以后必須使動(dòng)作電流大于或等于0.1*IN。例如，如果TAPmin等于1.0A以及IN=5A，最小087P整定值應(yīng)為0.5。  

    3.3 制動(dòng)折線百分比（SLP1，SLP2） 應(yīng)用制動(dòng)折線百分比整定值（SLP1）是為了區(qū)分區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障。整定SLP1以躲過變壓器分接頭、勵(lì)磁電流以及繼電器誤差引起的差電流。

    例如：電流互感器誤差等于±10%。標(biāo)么值表示為：e=0.1
    變壓器分接頭調(diào)整電壓變比范圍為90%到110%。標(biāo)么值表示為：a=0.1
    因此，由穿越電流引起的最大差電流為：  
    這里，IW1和IW2為經(jīng)過補(bǔ)償后的變壓器高低壓二次側(cè)電流。由于對(duì)于外部故障和負(fù)荷電流，IW1=IW2，我們可以將最大差電流表示為繞組電流的百分比值：  
    除了上面計(jì)算的誤差，我們還要考慮變壓器啟動(dòng)電流（ 3%）和繼電器測(cè)量誤差( 5%)引起的額外誤差。最大的總誤差將近36%。因此，較保守的折線1整定值SLP1為40%。

    3.4 速斷無制動(dòng)電流PU（U87P） 設(shè)置速斷無制動(dòng)電流啟動(dòng)值（U87P）為8單位。如果需要，此整定值可調(diào)整改變。無制動(dòng)差動(dòng)元件只響應(yīng)基波分量。

    速斷無制動(dòng)差動(dòng)元件不受SLP1、SLP2、IRS1、PCT2、PCT5或IHBL整定值影響。
    U87P整定值范圍為1.0到16.0倍的TAP值。整定值乘以TAPmax（TAP1和TAP2中的較大值）后得到的動(dòng)作電流必須小于或等于32*IN。例如，如果TAPmax等于12.0A并且IN=5A，那么最大U87P整定值為32*5A/12.0，或13.3倍的TAP值。

    4 小結(jié)

    總之，SEL-587繼電器的變壓器差動(dòng)保護(hù)功能設(shè)計(jì)了一套可整定的動(dòng)作電流啟動(dòng)量以及兩個(gè)百分比制動(dòng)折線特性。這樣可使繼電器設(shè)置靈敏，同時(shí)使繼電器能夠在高故障電流情況下區(qū)分內(nèi)部和外部故障。繼電器也提供一種無制動(dòng)元件來快速清除高值內(nèi)部故障。

    二次和五次諧波閉鎖使繼電器可通過電流信號(hào)中的頻率分量來區(qū)分由內(nèi)部故障和由勵(lì)磁涌流或過勵(lì)磁引起的差動(dòng)電流。諧波閉鎖元件具有可整定的門檻，以及強(qiáng)大出口邏輯編輯功能充分體現(xiàn)繼電器保護(hù)中的優(yōu)越性，會(huì)在電力行業(yè)更加廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]SEL-587.使用說明書.
翁昭樺主編 .繼電保護(hù).中國(guó)電力出版社出版1999.9.