通过实践检验保护原理 浅谈电气调试二例

南鹏

随着科学技术的日新月异，电气设备的推陈出新，作为新时代的电力建设者、调试工作者，一定要熟悉各个设备的说明资料，综合参考正常运行状态，正确分析、利用模拟思路，练好基本功，力求事半功倍！

电气调试通常包括单体调试和系统调试两部分。

我们在调试过程中该如何去辨别调试的彻底性与完整性，很多人不清楚。如果认真研究系统正常运行，正常运行能暴露安装调试过程中的不足之处，所以正常运行过程中设备的参数、信号和控制回路，实际暂态和稳态。那么你就会发现，模拟正常的运行，是我们完成调试过程中最根本的方法。

单体调试，主要指设备的调试，例如10kV开关试验、盘柜调试。主要工作是开关的信号、控制、保护以及保护回路的校验。之所以做这些工作，是因为设备要运行，首先保证开关分合状体、信号、控制、保护都正确。并按照一定规则提示运行人员，如红灯亮说明开关在合位跳闸回路正确、如果负荷运行不正常或者出现故障，则电流，电压，角度，方向，功率因数等会超出正常范围，那么运行人员应立刻处理这一系列不正常的情况、如果故障严重，则会出现开关自动跳开。因此，我们的调试工作应该模拟正常运行和故障情况下的所有情况。如：10kV盘柜单体调试的基本工作。

●盘柜试验包括CT、PT、断路器、避雷器等；

●检查盘柜内所有接线是否；

●传动开关，确保开关信号，控制回路正常；

●确保校验逻辑正常保护模拟、出口正确；

现在的所有设备都在向智能化迈进，对我们的工作提出了新的要求，原来电磁式的继电器控制回路越来越少，怎么样去应对这些智能设备的调试呢？这些设备的特点是，控制回路都是集成电路，调试人员根本看不到的连接；另外厂家出于技术保密，只会告诉你接口，控制逻辑和操作步骤，调试人员该怎么去着手呢？

这类设备除了电源部分基本上分三部分：第一部分，DI与模拟量；第二部分，CPU的处理；第三部分，DO出口。

在第一部分中，就是一些开入点与模拟量。我们基本按照运行参数使用三相继保测试仪来输入电流、电压、角度等做采样，比较容易实现的。第二部分主要是通过第一部分提供的开入点与模拟量在程序的逻辑运算下是否满足出口的要求。这部分的操作有些难度，逻辑比较复杂，初学者可以按照它的逻辑要求来模拟，而有经验的调试 人员明白其中的相互关联，知道需要什么条件，该怎么样去满足其中的条件，以及在这一过程中会出现什么故障，故障该怎么解决，思路非常清晰，操作起来也就有章可循。第三部分指的是在第二部分满足后，出口后得到的结果。

案例一

在中小系统的调试中，调试人员可以采用同样的模拟调试思路来着手。例如10kV干式变单元调试，该系统包括四个主要设备：高压侧开关、高压电缆、干变式、低压侧开关。关于这些主要设备的单体调试不再详论，我们重点来讨论一下2500KV干式变压器带差动保护的调试。

首先，回顾一下差动保护的基本原理，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的和正比于故障点电流，差动继电器动作。

在调试过程中容易出现以下几种问题：CT极性不正确、一次电缆相序不一致、CT变比配置不对等。在这里我介绍一种利用变压器短路阻抗概念校验变压器差动保护的一种方法，利用这一方法可以检测出变压器在工作中可能出现的上述所有问题。该方法的操作步骤如下：

步骤一，在变压器低压侧的CT外侧区域用软铜线把母线短路。

步骤二，在变压器高压侧CT外侧区域铜排处外加380V电压。

步骤三，在差動保护装置上观察，合流、差流及角度等参数是否满足试验前的计算。那么试验前的计算是怎么做的呢？首先，我们来复习一下变压器短路阻抗概念，变压器短路阻抗也称阻抗电压，在变压器行业是这样定义的：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通二次侧额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示，即Uz=（Uz/U1n）*100%。

我们以一台容量为2500kVA的低压厂用变压器变为例，额定档位高压侧电压为10.5kV，低压侧电压为0.4kV，短路阻抗为10.08%，高压侧CT变比为200/1，低压侧CT变比为5000/1。

根据公式我们可以计算出高压侧额定电流和低压侧额定电流即：

由短路阻抗定义可知：

则10kV开关柜综合保护装置上显示高压侧二次电流和低压侧二次电流分别为为：

若差动电流，则高低侧CT极性正确，达到了差动保护模拟校验的目的；

若差动电流，则需更改高低侧任意一侧的CT极性。

案例二

低压厂用变压器的反向升压试验。这一试验的目的是倒送电前最后一道检查程序，也是保证倒送厂用电一次成功的关键所在。具体操作：在具备送电条件后，利用变压器的升压原理在某一个厂用PC上加一个380V的电压，合变压器低压侧开关（高联跳连锁退出）；变压器带电，合变压器高压侧开关；10kV或6kV母线带电，从10kV或者6kV母线向其他的干式变单元、PC段母线冲电，这样我们等于提前检查了送电部分的所有回路。

通过以上两个例子，通过实践模拟真实过程，形象生动的校验了保护原理，可以使初学者更好的理解保护原理，起到抛砖引玉、举一反三、事半功倍的效果。