差动保护

差动保护测试单元用于自动测试发电机和变压器差动保护的比例制动特性曲线、谐波制动特性曲线、动作时间特性等。

试验步骤

试验步骤1：设置测试项目和开入量

l   比例制动边界搜索：对给定范围内的比例制动特性曲线自动进行搜索，其范围在“试验参数”属性页中设定。

l   比例制动定点测试：对给定点的比例制动特性自动进行测试，在测试点设置中设置该点的差动电流和制动电流。

l   谐波制动边界搜索：对给定范围内的谐波制动特性曲线自动进行搜索，其范围在"添加序列"的对话框中设定，在测试点设置中可选择2次谐波至20次谐波、设置谐波和基波之间的角度差。

l   谐波制动定点测试：对给定点的谐波制动特性自动进行测试，在测试点设置中设置该点的差动电流、谐波制动系数、谐波次数、谐波和基波之间的角度差。

l   微机差动：提供五种形式的Ir算法：（∣Ih-Il∣）/ k、（∣Ih∣+∣Il∣）/ k、max{∣Ih∣,∣Il∣}、 (∣Id∣-∣Ih∣-∣Il∣) / k、∣Il∣。k对应式中不同的k值。 其中：Ih为高压侧电流向量，∣Ih∣为高压侧电流有效值，Il为低压侧电流向量，∣Il∣为低压侧电流有效值。对于微机差动保护，实际上比例制动和差动速断是两套保护，所以很多保护都设置了控制字，用于投、退这两种保护。测试差动速断保护时，一般应将“比例制动”保护由控制字退出。如果不退出，或有些保护没有这种退出功能，则只有在比例制动保护动作后，继续增加输出电流，从保护的指示灯或有关报文判断差动速断保护是否动作；

一般，国内保护的差动电流均采用：Id = | Ih + Il |，可表述为:差动电流等于高、低压侧电流矢量和的值，因此必须注意加在保护高低压侧电流的方向；

制动电流的方程则各个品牌和型号的保护往往不同，国内保护常见的公式有以下三种：

Ir = max{ | Ih |，| Il | }，正确的表述为：制动电流等于高、低压侧电流幅值的大值；

Ir = ( | Ih | + | Il | ) / K ，正确的表述为：制动电流等于1/K倍的高、低压侧电流幅值之和；

Ir = | Il | ，正确的表述为：制动电流等于低压侧电流的幅值。第二个公式中的K值大部分保护为2，个别保护为1；

另外两个公式有的保护也会采用。

l   常规差动：Ir = Il，Id = Ih，Ir和Id的角度可由用户设置。

l   双向逼近： 即对分搜索方式，先测试搜索起点（在非动作区）和终点（在动作区）的动作情况之后，取二者的中点进行测试，如果动作，则将该点取代终点，如果不动作，则将该点取代起点，再取起点和终点之中点进行测试，如此不断推进，一直搜索至所取后两个测试点之间差值在“搜索精度”范围之内才认为找到动作边界点。双向搜索可以搜索到较的动作边界点，搜索速度也更快捷。

l   单向逼近： 从起点开始，按所设置步长从变化初值向变化终值的方向一步一步进行搜索，当搜索至某个点时保护动作，则认为搜索到动作点，打下一个点后结束该条搜索线的搜索并进入下一条搜索线搜索。不管是“单向逼近”还是“双向逼近”，一般起点要设在非动作区，终点要设在动作区。

试验步骤2：设置整定参数

l   填写“差动电流门槛值”、“差动电流速断值”、“动作时间”、“基波比例制动系数”、“谐波制动系数”、“系统频率”等参数的保护定值。

试验步骤3：设置试验参数

l   搜索精度：当设置为“双向逼近”的搜索方式时，它是搜索的后两个测试点之间距离，只有小于该距离才停止搜索。当设置为“单向逼近”的搜索方式时，该值表示差动电流 Id 的搜索步长。

l   ∠IL－∠IH：即低压侧电流与高压侧电流之间的相位差。

l   允许误差：有相对误差和误差两种。当在测试项目中选择“比例制动边界搜索”或“比例制动定点搜索”时，“允许误差”表示比例制动允许的误差范围。当在测试项目中选择“谐波制动边界搜索”或“谐波制动定点搜索”时，“允许误差”表示谐波制动允许的误差范围。

l   谐波设置：在进行谐波制动试验时，可选择“高压侧谐波叠加”或“低压侧谐波叠加”。选择“高压侧谐波叠加”时，试验时在高压侧输出差流基波叠加谐波分量。选择“低压侧差流基波”时，试验时在低压侧输出差流基波叠加谐波分量。

l   补偿电流：当在“输出电流”中没有选择“6I”时，该选项可以启用。

试验步骤4：设置平衡系数

l   平衡系数：高压侧绕组电流和低压侧绕组电流所对应的修正系数。

l   平衡系数设置方式：可选择“直接设置平衡系数”，“由额定电压和CT变比计算”（一次侧的额定电压和TA变比）、“由额定电流计算”（一次侧的额定电流）。

l   TA二次电流相位校正：当变压器两侧TA二次电流之间存在角度差，由测试仪软件进行校正时，如使用的是三相电流测试仪，则此时需将C相电流输出为补偿电流。老式继电器保护采用CT外转角应选“相位无校正”方式，微机保护基本都有内转角功能，一般以Y侧内转角居多。

试验步骤5：时间设置

l   防抖动时间：当保护装置的动作接点闭合或打开时间小于该时间，则接点动作不被确认。

l   输出持续时间：每次输出时测试仪持续输出的时间，一般应大于保护动作时间，使保护可靠动作。

l   动作后持续时间：保护动作后故障持续的时间，模拟断路器出口时间。

l   输出间断时间：在动作后或两次输出之间的间断时间，一般应大于保护返回时间，使保护可靠返回。

如果继电保护装置无法长时间通过大电流，建议在保证保护动作时延的前提下，尽可能地减小输出持续时间，延长输出间断时间。

试验步骤6：设置比例制动参数

在“比例制动参数”属性页中设置比例制动特性的拐点和试验要测试的制动点。

l   比例制动特性曲线设置

              整定值：拐点处的制动电流值。

       斜率：对应拐点之后比率制动特性部分的斜率。

       在此比例制动特性多可设置三个拐点，可根据需要进行选择。 

试验步骤7：设置谐波制动参数

可选择2次～20次谐波制动。能够提供多段制动特性，按“添加”按钮，即可增加谐波制动段数。根据谐波制动特性设置每段的起点和终点。用“单个删除”可删掉多余的谐波制动段数。

试验步骤8：开始试验

l   确认连线无误后，单击“开始试验”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。试验中，每完成一次动作电流值的搜索，测试装置都将进入一个间断状态停止输出，用于保护装置复归，并让测试仪休止及散热。

l   单击“退出试验”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。