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差動保護作為變壓器的主保護，對于保護區內發生故障的靈敏度非常高。但往往由于電流互感器二次接線不正確，造成了差動保護正確動作率偏低。
在工作中，為了判斷變壓器差動保護電流互感器二次接線是否正確，不但要對其進行理論分析，還應在負荷狀態下進行帶負荷檢驗，即采用六角圖測試。通常的做法是，調整系統一次運行方式，使投運設備串接于負荷電流中，在二次回路中產生大于0.5A的測試電流，以進行“六角圖”的測量。但由于系統一次接線的多樣性、運行方式的多變性、負荷大小的變動，以及考慮到相應保護的配合等多種因素的制約，往往使實際操作并不簡單。
以測量主變保護相量為例，常用方法是調整運行方式，使主變壓器低壓側帶一條出線，要求該出線負荷足夠大，或者用站內電容器充當負荷。此時需考慮的問題是：主變壓器高壓側上級保護的調整，主變壓器低壓側接線方式的調整，低壓側出線負荷的調整等。實際工作中，常常因為出線負荷太小，需多次調整運行方式調動負荷，以滿足測試要求。隨著北京電網的迅速發展，許多新變電站投運時，往往低壓側出線還沒有負荷，甚至部分GIS變電站沒有電容器，導致相量測試無法實施。對于既無出線負荷又無低壓側電容器的變電站，其主變壓器“六角圖”采用環流法進行測量。
一般結合現場特點，提出了通過調整并列運行的主變分頭，使其產生環流，利用環流測量主變壓器保護相量。這一方法，以下簡稱“環流法”。
2007年，北京地區某110kV變電站送電時還沒有負荷，因此其主變壓器兩側差動相量無法按正常送電程序完成相量的測試工作，主變壓器差動保護無法投運。但為了不給調試單位的工作增加負擔，采用了主變壓器并列運行，通過調節主變壓器調壓分頭，在變壓器組中形成環流的方式完成相量測試。
1 環流法測試原理
空載的兩臺變壓器并列運行，在低壓側合環，調整兩臺主變壓器電壓抽頭，使其產生電壓差，從而在兩臺變壓器中可以測量到無功環流。為了方便，取兩臺變比不同的單相變壓器并聯運行來分析，分析時忽略它們的勵磁電流。
如圖1所示，兩臺單相變壓器a和b的原邊同接至一母線，副邊也同接至另一母線。設變比ka>kb，即變壓器a的副邊電壓比變壓器b的高，其電壓之差為兩副邊的開路電壓之差，由于兩變壓器空載，其副邊回路產生的電流只能在兩個副繞組中流通，稱之為環流，當兩臺變壓器變比確定后，其變比短路阻抗是一定的，并列運行的環流大小主要取決于副邊的空載電壓，而此電壓是由主變壓器調壓抽頭調節。另外由于變壓器的漏阻抗比較小，即使變比相差不大，也能引起較大的環流。綜上所述，通過調節并列運行主變壓器的電壓抽頭，造成變比差，可以在變壓器內部產生適當的環流。

2 環流法測試的應用
由于環流的產生不需要外界條件，只需調節主變壓器變比即可，故可應用于新投運的外橋接線的雙繞組變壓器的主變相量測試工作。
從1998年開始，用這種方法測試無負荷變電站的主變相量。比如，固定1號變分頭在1檔，則上調2號變分頭的檔位，產生一次環流，電流互感器二次也感應出相應的二次電流。如果二次電流還不能滿足測試精度的要求，則繼續加大兩個分頭檔位差，直到滿足精度要求為止。實際操作中，基本上采用兩個變壓器分頭差在3個檔位左右，比如，固定1號變分頭在7檔，調節2號變分頭到4檔或10檔，基本上能滿足測試精度的要求。通過幾個站的試驗，均取得了較大的成功，理論分析和實際測試結果能很好地結合。
圖2所示的主接線變電站，相量測試1次即可完成。

圖2 環流法測相量示意圖
運行方式：斷路器111合，斷路器145、102、202，245、201，101合，112分，固定1號變分頭在7檔，調節2號變分頭到10檔。
由于兩個變壓器內部電壓不同，將產生環流。此時環流在聯絡斷路器145-2#變壓器-斷路器202-245-201-1#變壓器-斷路器101-145中流動，111斷路器沒有電流流過。
在這種方式下，能完成1#變壓器主進斷路器101對201的相量測試，及2#變壓器主進斷路器102對202的相量測試。
3 環流法的不足和存在問題
對圖2所示的外橋接線的方式，環流法能完成全部的相量測試，經過環流法確定的差動回路接線正確性得到充分的驗證，保護可以投入運行。但對圖3所示的外橋接線方式，環流法測試的差動相量不完整，差動回路接線正確性不能得到充分的驗證，保護無法投入運行的情況。


圖3 外橋式接線方式
為了完成測試，將按電壓等級分兩次完成。
第一次：111（或112）合，斷路器145、301、345、302合，201、202、245分，通過調節變壓器分頭，比如使1#變分頭在10，2#變分頭在7，由于兩個變壓器內部電壓不同，將產生環流1。此時環流1在145-2#變壓器-302-345-301-1#變壓器-145中流動，111（或112）斷路器沒有電流流過。在這種方式下，能完成145-301，145-302的相量測試，但不能完成斷路器111（或112）對301（或302）的相量測試，而這對變壓器差動相量來說是同樣重要的。
第二次，斷路器111（或112）合，斷路器145、201、202、245合、301、345、302分，環流2在斷路器145-2#變壓器-斷路器202-245-201-1#變壓器-斷路器145中流動。同樣，斷路器111（或112）斷路器沒有電流流過。在這種方式下，能完成斷路器145-201，斷路器145-202的相量測試，不能完成斷路器111（或112）對斷路器201（或202）的相量測試。
因此，作為進線電源的111、112在環流法測相量的方式中不能判定其電流相量是否正確，在2個變壓器分列運行的情況下，差動保護不能投入。除非運行方式改為：斷路器111通過145帶2#變或112通過145帶1＃變壓器，只有這兩種方式，環流法所測相量才有實際應用價值。并且，一旦將來帶上負荷，由于電流大小、方向的改變，所有的相量必須重新測試，不僅僅是補測斷路器111對斷路器201、301和斷路器112對202、302的相量。
這種方式下，要保證變電站發電順利，主變壓器保護投運，必須由施工方、調試方、驗收方三方共同確保主變壓器各側電流互感器的極性、變比準確無誤，相量關系等待常有負荷后再另行補測。 (責任編輯：電工網)