从故障分量探讨新型变压器的自适应比率差动保护

　　2 新型自适应比率差动保护 
　　由于故障分量差动保护在发生区内轻微故障时的灵敏度也较高，在提高斜率K值后，在区外故障制动能力方面，故障分量差动保护的制动能力也可以得到保证。但是，在这种情况下，动作范围会相应减少，如果区内出现严重故障，则|？驻？砖r|>|2i1L|，？砖r≈？驻？砖r，因此，在差动电流与制动电流方面，故障分量差动保护与普通比率差动保护差别接近。但是由于动作范围减少会降低故障分量差动保护的灵敏度，可能诱发区内非轻微故障拒动。因此，就常规比率差动保护而言，区外故障的安全性与区内故障的灵敏度不可能同时做到。 
　　差动保护的动作特性曲线如图1所示，由图1可知，Idset，Irset，K是决定差动保护动作特性曲线的3个参数。 
　　设定图1中的曲线1为常规比率差动保护动作特性曲线。可以采取增大制动轴拐点电流，减小差动电流门槛值，减小比率制动系数以提高区内故障灵敏度。由图1可知，与曲线1相比，曲线2的动作区明显增大，对区内故障的灵敏度也明显提高。反之，可以采取减小制动轴拐点电流，增大差动电流门槛值，增大比率制动系数以提高区外故障制动能力。由图1可知，与曲线1相比，曲线3的制动区显著增大，区外故障的安全性也显著提高。 
　　由于同时提高差动保护对区外故障的安全性与区内故障的灵敏度是研究新算法的目的，因此，当区内故障出现时，希望曲线2的动作特性会出现在差动保护中。当出现区内故障时，又希望曲线3的特性出现在差动保护中。因此，调正保护动作特性曲线的3各参数必须依据故障发生时刻和之后一段时间的电气量进行。自适应比率差动保护需同时改变以上3个参数。 
　　当发生区内故障时，差动电流会显著增大。因此，各参数可以依照Irm，采用下列计算式获得。 
　　差动电流门槛值与差动电流值之间的反比线性变化为图2中的斜线段。当区内故障发生时，对区内故障灵敏度高，必须确保差动电流门槛值低，差动电流值大。当区外故障发生时，对区外故障安全性高，必须确保差动电流门槛值高，差动电流值小。Idset，max与Idset，min分别是差动电流门槛值的上限与下限确定了Idset，max和Idset，min值的选取范围。应当注意的是，如果Idset，max和Idset，min取值不当，可能会引发保护拒动或者误动，Idset，max和Idset，min应设置在提议的范围内。 
　　制动轴拐点电流采用下列分段取值法： 
　　4 结束语 
　　自适应比率差动保是根据差动电流大小对比率制动特性进行调整的新方法，与传统故障分量差动保护相比，其灵敏度与安全性均较好，但是其实际应用效果还需在实际应用中进一步评测。 
　　参考文献 
　　[1]谭乾，张文魁，苗世洪，等.基于故障分量的新型变压器自适应比率差动保护[J].电力系统自动化，2011，17：86-91+115. 
　　[2]余加霞，张恒泰，葛耀中，等.自适应变压器电流差动保护判据研究[J].电力系统保护与控制，2010，18：115-119.