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

     關(guān)鍵詞：差動保護  變壓器  動作電流

    1 SEL-587差動保護基本原理

    SEL-587繼電器保護原理與國內(nèi)的微機型差動保護原理幾乎是一樣的，即使是與常規(guī)的電磁型比較，原理也是類似，只不過微機型保護的應(yīng)用更方便。如：常規(guī)電磁型差動保護星三角變換(CT接線)需在外部完成，微機型差動保護既可以在外部完成，也可在內(nèi)部完成(外部兩側(cè)CT均可接成星型)；常規(guī)電磁型差動保護電流調(diào)平衡是用改變線圈纏繞匝數(shù)來完成的，微機型差動保護經(jīng)過自動計算或輸入變壓器額定電流值(二次值)即可。

    2 SEL-587繼電器動作條件

    比例制動差動保護動作條件：IOP(SLP1/100)*IRT且IOPO87P；如果二次諧波I2(PCT2/100)*IOP，則閉鎖差動保護。即差流大于一定比例的制動電流且差流大于差動啟動值(差動門檻)，差動保護動作。但二次諧波較大時，閉鎖差動保護(主要是考慮勵磁涌流)。

    差動速斷保護動作條件：IOPU87P。一般來說，差動速斷啟動值要大于可能出現(xiàn)的勵磁涌流最大值。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)平衡后的制動電流標(biāo)么值，I2為二次諧波標(biāo)么值。
    計算公式：IOP=Ih＋Il   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，差流計算為相量運算后取模(幅值)，制動電流為高低壓側(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,但實際上由于CT傳變誤差、變壓器分接頭調(diào)整、勵磁電流、繼電器測量誤差等因素，實際差流并不為零。變壓器穿越電流越大，差流也越大。所以比例制動差動保護采取了類似浮動門檻的方法，差動電流大于制動電流一定比例后才動作。在正常運行或外部故障時，制動電流可近似認(rèn)為等于變壓器某一側(cè)的電流，差動電流可根據(jù)誤差分析確定其比例(詳細(xì)分析見后制動折線百分比)，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
    實際上，對于本變壓器(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，流入保護裝置SEL587的電流值。

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

    常規(guī)變壓器差動保護星三角的調(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。微機保護由于具有運算功能，外部CT接線既可以接成星型，也可接成三角形。

   3.2 動作電流PU（087P） 可設(shè)置動作電流值在一個最小啟動值以增進靈敏度，但是也需要足夠高以避免動作于穩(wěn)態(tài)CT誤差和變壓器勵磁電流。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 制動折線百分比（SLP1，SLP2） 應(yīng)用制動折線百分比整定值（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)過補償后的變壓器高低壓二次側(cè)電流。由于對于外部故障和負(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：  
    除了上面計算的誤差，我們還要考慮變壓器啟動電流（ 3%）和繼電器測量誤差( 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 速斷無制動電流PU（U87P） 設(shè)置速斷無制動電流啟動值（U87P）為8單位。如果需要，此整定值可調(diào)整改變。無制動差動元件只響應(yīng)基波分量。

    速斷無制動差動元件不受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保護功能設(shè)計了一套可整定的動作電流啟動量以及兩個百分比制動折線特性。這樣可使繼電器設(shè)置靈敏，同時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中的頻率分量來區(qū)分由內(nèi)部故障和由勵磁涌流或過勵磁引起的差動電流。諧波閉鎖元件具有可整定的門檻，以及強大出口邏輯編輯功能充分體現(xiàn)繼電器保護中的優(yōu)越性，會在電力行業(yè)更加廣泛應(yīng)用。

參考文獻：

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