[摘要]针对变压器差动保护在设计、安装、整定过程中可能出现的各种问题，结合变压器差动保护原理，提出了带负荷测试的内容及分析、判断方法。
[关键词]带负荷测试 差动保护 测试内容 测试数据分析
一、引言
变压器是电力系统重要的主设备之一。在发电厂通过升压变压器将发电机电压升高，由输电线路将发电机发出的电能送至电力系统中；在变电站通过降压变压器再将电能送至配电网络，分配给各用户。变压器的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。差动保护作为变压器的主保护，能否正确动作关系着变压器的安危。
二、变压器差动保护的简要原理
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。
三、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。
1 差流(或差压)
变压器差动保护是靠各侧CT二次电流和差流工作的，所以，差流(或差压)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 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。
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。
四、变压器差动保护特点及误动作原因
1、变压器差动保护的特点
(1)变压器励磁涌流的存在。变压器励磁电流仅流经变压器的某一侧，因此通过电流互感器反应到差动回路中将形成不平衡电流。稳态运行时，变压器的励磁电流不大，只有额定电流的2—5％。在差动范围外发生故障时，由于电压降低，励磁电流减小。所以这两种情况下所形成的不平衡电流都很小，对变压器的差动保护影响不大。但是，当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复的情况下，则可能出现很大的励磁电流即励磁涌流。这个现象的存在是由于变压器铁心饱和及剩磁的存在引起的。综上所述，励磁涌流的大小和衰减时间与外加电压，铁芯的剩磁大小、方向，回路阻抗，变压器的容量和铁芯的性质有关。对于三相交流变压器由于三相之间的相差120，所以任何瞬间合闸至少有两相出现不同的励磁涌流。
(2)变压器各侧绕组的接线方式不同。我国规定的五种变压器标准联结组中，35kV Y／D－11双绕组变压器常被使用。这种联结方式的变压器两侧电流相差30，要想使差动保护不发生误动作就要设法调整CT二次回路的接线和变比，使电源侧和负荷侧的CT二次电流的相差180且大小相等。这样就能消除Y／D－11变压器接线对差动保护的影响。
(3)电流互感器计算变比与实际变比不同。由于变压器两侧电流互感器都是根据产品目录选取标准的变比而且变压器的变比也是一定的，因此三者不能准确的满足nLy／nLd=nT的要求。此时差动回路就有不平衡电流流过使保护装置误动。所以通常利用差动继电器的平衡线圈来消除或减小这个差值。即用平衡线圈弥补实际变比与理想值之间的差，使两臂电流差接近零，从而消除或尽量减小不平衡电流。
(4)两侧电流互感器型号不同。如果变压器两侧互感器型号不同，它们的饱和特性、励磁电流(归算到同侧)也就不同。因此产生在两臂的电流差就较大，它将影响保护的动作，所以应采用电流互感器的同型系数为1的互感器。
(5)变压器带负荷调整分接头。带负荷调整变压器的分接头是电力系统中采用带负荷调压的变压器来调整电压的方法。改变分接头就是改变了变压器的变比，对于已调整好的差动保护装置将产生较大的不平衡电流。由于变压器有载调压是带负荷连续调节的，而差动保护是不可以带电进行调整，所以在整定时必须考虑这个因素。
2、变压器差动保护误动原因的简单分析
二次侧负载在流过短路电流下，不能满足CT10％误差曲线的要求。在电流互感器接入系统容量变化或新装保护投入运行时，不可忽略根据差动保护区内短路故障时穿越变压器的最大短路电流和实测的差动回路二次负荷，较核保护用CT的10％误差曲线是否满足要求。确保CT在10％误差范围内。如果不满足CT的10％误差曲线要求，由于CT的容量不足以提供二次负荷所需的要求，在故障时差动保护可能拒动、误动直接影响差动保护的可靠性。此时应适当加大CT变比，并重新较核CT的10％误差曲线直到符合要求。
五、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；带负荷测试后，要对照上述四条分析方法，逐一检查、逐一判断。
参考文献：
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