摘要：SEL-587繼電器可用于雙繞組變壓器、電抗器、發電機、大型電動機以及其它雙端設備的電流差動保護。繼電器能自動補償各種連接來獲取適用的差動動作量。

     關鍵詞：差動保護  變壓器  動作電流

    1 SEL-587差動保護基本原理

    SEL-587繼電器保護原理與國內的微機型差動保護原理幾乎是一樣的，即使是與常規的電磁型比較，原理也是類似，只不過微機型保護的應用更方便。如：常規電磁型差動保護星三角變換(CT接線)需在外部完成，微機型差動保護既可以在外部完成，也可在內部完成(外部兩側CT均可接成星型)；常規電磁型差動保護電流調平衡是用改變線圈纏繞匝數來完成的，微機型差動保護經過自動計算或輸入變壓器額定電流值(二次值)即可。

    2 SEL-587繼電器動作條件

    比例制動差動保護動作條件：IOP(SLP1/100)*IRT且IOPO87P；如果二次諧波I2(PCT2/100)*IOP，則閉鎖差動保護。即差流大于一定比例的制動電流且差流大于差動啟動值(差動門檻)，差動保護動作。但二次諧波較大時，閉鎖差動保護(主要是考慮勵磁涌流)。

    差動速斷保護動作條件：IOPU87P。一般來說，差動速斷啟動值要大于可能出現的勵磁涌流最大值。其中：IOP為經過星三角變換與幅值調平衡后的高低壓側差流標么值，IRT為經過星三角變換與幅值調平衡后的制動電流標么值，I2為二次諧波標么值。
    計算公式：IOP=Ih＋Il   IRT=(|Ih|＋|Il|)/2
    上式Ih、Il為經過星三角變換與幅值調平衡后的高低壓側電流標么值，差流計算為相量運算后取模(幅值)，制動電流為高低壓側幅值相加再除以二。理論上，經過星三角變換與幅值調平衡后的高低壓側差流(IOP)為零,但實際上由于CT傳變誤差、變壓器分接頭調整、勵磁電流、繼電器測量誤差等因素，實際差流并不為零。變壓器穿越電流越大，差流也越大。所以比例制動差動保護采取了類似浮動門檻的方法，差動電流大于制動電流一定比例后才動作。在正常運行或外部故障時，制動電流可近似認為等于變壓器某一側的電流，差動電流可根據誤差分析確定其比例(詳細分析見后制動折線百分比)，超過此比例則認為是內部故障。

    3 SEL587參數整定

    3.1 電流調整變比（TAP1，TAP2） 繼電器使用標準方程來設置TAP1和TAP2，這里C1和C2由表格1所示的變壓器和CT連接來定義。    

  
    式中：MVA電力變壓器最大額定值，VWDG1、VWDG2繞組1、2線電壓額定值
    實際上，對于本變壓器(Y/DAB-11接線)，如果高低壓側二次CT均為YY(星型接線)，如圖1，則TAP1、TAP2為CT二次側額定電流值；如果高低壓側二次CT均為DABY，則TAP1、TAP2為額定負荷下，流入保護裝置SEL587的電流值。所以，可以這樣理解TAP1、TAP2：變壓器在額定負荷下，流入保護裝置SEL587的電流值。

    對于變壓器(Y/DAB-11接線)的差動保護，由于高低壓側電流(同相)在電流幅值、角度方面，都不會相同。在應用差動保護時，可通過星三角的變換、幅值調平衡的措施，使得正常運行或外部短路時，差流近似為零(差動保護不動作)。

    常規變壓器差動保護星三角的調節是在二次CT側完成的：變壓器一次接線為星型，二次CT接成三角形；變壓器一次接線為三角形，二次CT接成星型。微機保護由于具有運算功能，外部CT接線既可以接成星型，也可接成三角形。

   3.2 動作電流PU（087P） 可設置動作電流值在一個最小啟動值以增進靈敏度，但是也需要足夠高以避免動作于穩態CT誤差和變壓器勵磁電流。建議將087P整定在0.3。

    087P整定值范圍為0.1到1.0倍的調整變比。整定值當乘以TAPmin（TAP1和TAP2中的較小值）以后必須使動作電流大于或等于0.1*IN。例如，如果TAPmin等于1.0A以及IN=5A，最小087P整定值應為0.5。  

    3.3 制動折線百分比（SLP1，SLP2） 應用制動折線百分比整定值（SLP1）是為了區分區內和區外故障。整定SLP1以躲過變壓器分接頭、勵磁電流以及繼電器誤差引起的差電流。

    例如：電流互感器誤差等于±10%。標么值表示為：e=0.1
    變壓器分接頭調整電壓變比范圍為90%到110%。標么值表示為：a=0.1
    因此，由穿越電流引起的最大差電流為：  
    這里，IW1和IW2為經過補償后的變壓器高低壓二次側電流。由于對于外部故障和負荷電流，IW1=IW2，我們可以將最大差電流表示為繞組電流的百分比值：  
    除了上面計算的誤差，我們還要考慮變壓器啟動電流（ 3%）和繼電器測量誤差( 5%)引起的額外誤差。最大的總誤差將近36%。因此，較保守的折線1整定值SLP1為40%。

    3.4 速斷無制動電流PU（U87P） 設置速斷無制動電流啟動值（U87P）為8單位。如果需要，此整定值可調整改變。無制動差動元件只響應基波分量。

    速斷無制動差動元件不受SLP1、SLP2、IRS1、PCT2、PCT5或IHBL整定值影響。
    U87P整定值范圍為1.0到16.0倍的TAP值。整定值乘以TAPmax（TAP1和TAP2中的較大值）后得到的動作電流必須小于或等于32*IN。例如，如果TAPmax等于12.0A并且IN=5A，那么最大U87P整定值為32*5A/12.0，或13.3倍的TAP值。

    4 小結

    總之，SEL-587繼電器的變壓器差動保護功能設計了一套可整定的動作電流啟動量以及兩個百分比制動折線特性。這樣可使繼電器設置靈敏，同時使繼電器能夠在高故障電流情況下區分內部和外部故障。繼電器也提供一種無制動元件來快速清除高值內部故障。

    二次和五次諧波閉鎖使繼電器可通過電流信號中的頻率分量來區分由內部故障和由勵磁涌流或過勵磁引起的差動電流。諧波閉鎖元件具有可整定的門檻，以及強大出口邏輯編輯功能充分體現繼電器保護中的優越性，會在電力行業更加廣泛應用。

參考文獻：

[1]SEL-587.使用說明書.
翁昭樺主編 .繼電保護.中國電力出版社出版1999.9.