（广东电网有限责任公司东莞供电局523600）
摘要:变压器差动保护能够快速而有选择性地切除变压器各侧电流互感器（TA）范围内的短路故障，它是变压器的主保护。从运行统计情况看，变压器差动保护相对线路保护而言，正确动作率不是很高，其中原因很多，但大部分为接线错误造成。按照《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，利用负荷电流及系统工作电压对变压器差动保护进行带负荷试验，其目的就是检验保护装置的电气特性及其交流二次回路接线是否正确。因此在投运时必须对其进行严格的带负荷校验，以保证其正确性后方可正式投入运行。在实际工作中每个人的校验方法各有不同，而投运过程中要求能够快速准确地得出变压器差动保护的校验结果。如何能够排除各种因素的影响，在带负荷检查时快速准确地校验变压器差动保护的正确性，校验时要测哪些量，测得的数据又如何分析、判断，针对这些问题做以下讨论。
关键字：主变差动保护带负荷试验
1、动差保护
差动保护是输入TA（电流互感器）的两端电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件。保护范围在输入CT的两端之间的设备（可以是线路，发电机，电动机，变压器等电气设备）。
电流差动保护是继电保护中的一种保护。正相序是A超前B,B超前C各是120度。反相序（即是逆相序）是A超前C,C超前B各是120度。有功方向变反只是电压和电流的之间的角加上180度，就是反相功率，而不是逆相序。
差动保护是根据“电路中流入节点电流的总和等于零”原理制成的。差动保护把被保护的电气设备看成是一个节点，那么正常时流进被保护设备的电流和流出的电流相等，差动电流等于零。当设备出现故障时，流进被保护设备的电流和流出的电流不相等，差动电流大于零。当差动电流大于差动保护装置的整定值时，上位机报警保护出口动作，将被保护设备的各侧断路器跳开，使故障设备断开电源。
2、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的和正比于故障点电流，差动继电器动作。
差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。另外变压器保护还有线路差动保护、母线差动保护等等。
变压器差动保护是防止变压器内部故障的主保护。其接线方式，按回路电流法原理，把变压器两侧电流互感器二次线圈接成环流，变压器正常运行或外部故障，如果忽略不平衡电流，在两个互感器的二次回路臂上没有差电流流入继电器，即：iJ=ibp=iI-iII=0。
如果内部故障，如图ZD点短路，流入继电器的电流等于短路点的总电流。即：iJ=ibp=iI2+iII2。当流入继电器的电流大于动作电流，保护动作断路器跳闸。
3、变压器差动保护带负荷测试的重要性
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。细小的差别，设计、安装、整定人员很容易疏忽、混淆，从而造成保护误动、拒动。为了防范于未然，就必需在变压器差动保护投运时进行带负荷测试。
4、变压器差动保护带负荷测试方法
（1）测试的目的是检验保护装置是否正确接人了CT的引入线，所以测试点应在纵联差动保护装置的背板端子处，即电流进装置端。若纵联差动保护整屏已经校验，在确认整屏的外接电流端子与纵联差动保护装置的背板端子对应无误后，测试点可定在整屏的外接端子排上。
（2）确定基准量：单个的交流量是无极性的，故测试时需取一交流量作为参考的基准量。在纵联差动相量测试前，电压互感器的二次接线已经检验，可取用任一侧母线PT的任一相电压作为基准参考量，常取高压侧的A相电压UHN作为基准参考量。根据主变绕组联结组别应对电压量进行校对。若绕组联结组别为Yy0dll，则高压侧电压UHN与中压侧电压UMA应同相，低压侧电压ULA应超前高中压侧电压30°。
（3）取得一次值：主变单元的相量测试包括各侧表计、后备保护、纵联差动保护。在测试顺序上纵差动保护应放在最后。在已确认表计接线正确、指示无误的条件下，以表计指示值的一次值为参照作纵联差动保护的相量测试，即在做纵联差动保护的带负荷相量测试前应己正确掌握了变压器各侧潮流的方向与大小。
5、变压器差动保护带负荷测试内容
排除设计、安装、整定过程中的疏漏，如安装工艺质量不佳、接线错误、CT极性接反、CT变比不匹配、平衡系数算错等，就要仔细测试数据以便正确分析判断。
（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（如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差动继电器），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（如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差动继电器），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）、侧电流的幅值和相位仅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，负荷小时，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（相位以任一侧一相PT二次电压做参考）并记录，不推荐通过微机保护液晶暗淡显示屏测电流幅值和相位。
（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。
负荷电流越大，各种错误在差流中的体现就越明显，就越容易判断。然而，实际运行的变压器，负荷电流受网络限制，不一定会很大，但至少应满足所用测试仪器精度要求，以及差流和负荷电流的可比性。
6、变压器差动保护带负荷测试数据分析
数据收集完后，便是对数据的分析、判断，数据分析是带负荷测试最关键的一步，如果不细心，或对变压器差动保护原理和实现方式掌握不清楚，就会造成误判断，得出错误的结论。
（1）检查电流相序：正确接线时，各侧电流都是正序：A相超前B相，B相超前C相，C相超前A相。若与此不符，则有可能是：
a、在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应，经过端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相CT上，这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。b、从端子箱到保护屏的电缆芯接反。例如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路，在保护屏上却接B相电流输入端子，这种情况一般是安装人员不细心造成。
（2）看电流相序
正确接线下，各侧电流都是正序：Ａ相超前Ｂ相，B相超前C相，C相超前A相。若与此不符，则有可能：
ａ．在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应，比如端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相CT上，这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。
ｂ．从端子箱到保护屏的电缆芯接反，比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路，在保护屏上却接B相电流输入端子，这种情况一般由安装人员的马虎造成。
（3）看电流的对称性
每侧Ａ相、Ｂ相、Ｃ相电流幅值基本相等，相位互差120°，即Ａ相电流超前Ｂ相120°，B相电流超前C相120°，C相电流超前A相120°。若一相幅值偏差大于10%，则有可能：
ａ．变压器负荷三相不对称，一相电流偏大或一相电流偏小。
ｂ．变压器负荷三相对称，但波动较大，造成测量一相电流幅值时负荷大，而测另一相时负荷小。
ｃ．某一相CT变比接错，比如该相CT二次绕组抽头接错。
ｄ．某一相电流存在寄生回路，比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤，对电缆屏蔽层形成漏电流，造成流入保护屏的电流减小。
若某两相相位偏差大于10%，则有可能：
ａ．变压器负荷功率因数波动较大，造成测量一相电流相位时功率因数大，而测另一相时功率因数小。
ｂ．某一相电流存在寄生回路，造成该相电流相位偏移。
（4）看各侧电流幅值，核实CT变比
用变压器各侧一次电流除以二次电流，得到实际CT变比，该变比应和整定变比基本一致。如果偏差大于10%，则有可能：
ａ．CT的一次线未按整定变比进行串联或并联。
ｂ．CT的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。
7、结束语
带负荷测试对变压器差动保护的正确投入运行起着至关重要的作用，也是变压器保护投入时唯一准确可行试验方法，继电保护工作人员必须熟练掌握。带负荷测试前，要深入了解变压器差动保护现场实际接线，带负荷测试中，要按照带负荷测试内容，认真、仔细、全面地记录试验数据，带负荷测试后，要对照上述的数据进行分析，逐一检查，逐一判断。只要切实做到了这几点，就能使变压器差动保护正确投入，提高变压器保护的可靠性和安全运行水平。
参考文献：
[1]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版杜,1998.
[2]贺家李.电力系统继电保护原理[M].北京:水电出版社,1984.
[3]玉主编，继电保护，中国电力出版社，2006.
[4]百度词条.
项目名称：基于移动终端多功能带负荷测试软件的研发。
项目编号：GDZC-031920160022。