西林串变调压电炉西林变压器差动保护研究

　　当前运行中的电炉西林变压器大多数为串变调压的电炉西林变压器及共铁芯式主调合一的电炉西林变压器。从结构上看，电炉西林变压器有些为三个单相电炉西林变压器（每个单相变为一个油箱）组成一台三相电炉变，3个单相电炉西林变压器多达105级的有载调压档位，不仅调压范围宽，而且频繁，在电炉西林变压器运行过程中每相的档位还允许不相同。如果差动保护采用西林变压器一、二次绕组固定变比计算出的平衡系数参与差动电流的计算，则势必会在电炉变调压过程中引起差动保护装置的误动，因此，用于电炉西林变压器的差动保护装置必须实时地根据西林变压器有载调压档位计算差动保护的平衡系数。

　　2010年以前国内外电炉西林变压器的保护都只是简单的过电流保护，2010年许继电气公司研制成功栗磊，等串变调压电炉西林变压器差动保护研宄表1电炉西林变压器档位信息编码档位控制器（A相为例）含BCD码制转换差动保护设备（A相为例）原始档位编码0179级档位分接位置个位数20低压侧档位信息A1开入分接位置个位数21低压侧档位信息A2开入分接位置个位数22低压侧档位信息A3开入分接位置个位数23低压侧档位信息A4开入分接位置十位数20低压侧档位信息A5开入分接位置十位数21低压侧档位信息A6开入分接位置十位数22低压侧档位信息A7开入含有纵差的电炉西林变压器成套保护。本文对串变调压电炉西林变压器差动保护进行改进，根据档位实时调整各相平衡系数进行电流补偿，加电炉西林变压器差动保护的灵敏度及可靠性。

　　1串变调压的单相电炉西林变压器中：为主变高压绕组；为主变低压绕组；为主变调压绕组；。为串变高压绕组；%.为串变低压绕组。

　　1.1额定分接K（+）通，的分接头活动端（中的n点）移至的下端，=4.=，心=0，氏=心+心=为中间值。

　　1.2正分接k（+）通，的分接头置于任何位置，Ugc=UT，UUz+Uic，忽略主变、串变的二次与一次间相角误差，Uu+U.，ud高于中间值。

　　1.3负分接低于中间值。

　　可见，依靠K（+）通或K（-）通以及分接头的不同位置，可使电炉变低压侧输出电压Ud在广泛范围内变化，实现了调压效果。

　　2根据串变调压电炉西林变压器当前档位实时调整平衡系数换为BCD码，通过多芯电缆连接到继电保护控制室中的差动保护装置。

　　差动保护装置按开关量方式如表1所示接入西林变压器A相BCD码制信息，按照以下方法进行解码：每相档位信息用6（A7A6A5A4A3A2A1）个二进制数表示，其中更高三位（A7A6A5更大为7）8421码表示档位的十位数，低四位（A4A3A2A1更大为9）8421码表示档位的个位数。

　　按同样的办法处置B、C相，分别得到电炉西林变压器实际运行三相档位信息，根据各相当前档位信息计算当前档位下各相低压侧工作电压，并计算出低压侧B、C相相对低压侧A相平衡系数。

　　己知西林变压器低压侧标称更低电压为U，标称更高电压为Umax，调压总档位数为。设A相档位为尤，B相档位为Xb，C相档位为尤，为低压侧A相绕组当前工作电压，Ub为低压侧B相绕组当前工作电压，Uc为低压侧C相绕组当前工作电压。贝I低压侧当前A相电压为见，有载调压控制器可把有载调压档位转低压侧当前B相电压为低压侧当前C相电压为低压侧B、C相相对A相平衡系数分别为以高压侧额定电流为基准电流，结合电炉西林变压器参数计算低压侧A相平衡系数。

　　侧二次额定电流。

　　器铭牌更大容量“和”高压侧一次线电压“及”高压侧CT变比“。

　　CT）计算出的低压侧A相二次额定电流。

　　其中，Um、CT是系统参数中的“西林变压器铭牌更大容量”和“中压侧一次线电压”及“中压侧CT变比”。

　　=X/（3xUxxct）计算出的低压侧A相二次额定电流。

　　其中，Ux、CT是系统参数中的“西林变压器铭牌更大容量”和A相低压侧绕组电压“及”低压侧CT变比“。

　　可得低压侧A相差动保护平衡系数为Pa =//a中压侧平衡系数=/6/.低压侧A相差动保护平衡系数分别与低压侧B、C相相对A相平衡系数相乘得到低压侧B、C相差动保护平衡系数。

　　低压侧A相差动保护平衡系数为相差动保护平衡系数为电炉西林变压器差动保护装置根据式（1）计算各相差动电流，根据式（2）计算各相制动电流。

　　其中://为参与纵差保护tp、/res软件计算的按所述相位补偿后高压侧电流；算的按所述相位补偿后中压侧电流；/A、/b/C为参与纵差保护tp、/res软件计算的按所述相位补偿后低压侧电流。

　　纵差保护为比率制动式，如，三相式组成定值；/为制动电流；/0为小制动电流值，取0.8倍的基准电流；S为比率制动系数值，取0.5；各侧电流的方向都以指向西林变压器为正方向，/e为西林变压器额定电流。

　　3结语串变调压式电炉西林变压器根据当前档位实时计算低压侧各相平衡系数的纵差保护既简单可靠又动作灵敏度高，是电炉变重要的主保护。

　　本文所述平衡系数修正方法对所述电炉西林变压器保护装置差动保护计算进行了完善。产品在宁夏、陕西、四川、新疆等矿热炉使用企业进行推广，良好地应对电炉西林变压器频繁调压，差动保护计算随档位调节而实时进行调整，保证了保护装置差动电流计算正确性且2012年在陕西某电石冶炼企业快速、正确跳闸，减少了企业烧毁电炉西林变压器的可能，大大降低了企业损失。