长葛市电力工业公司辖属变电站的主变压器保护装置均采用微机型的综合自动化装置。对Ｙ／Δ接线方式的变压器，其两侧电流的相位校正和电流互感器（ＴＡ）变比的不平衡补偿电流是通过对保护元件按整定的定值录入完成。正常情况下，若使用三相电流的继电保护测试仪测试变压器差动保护制动曲线时，一般采取分相测试，如做Ａ 相制动曲线就通过在非测试相串联接入补偿电流或采用调整补偿系数的方式抑制非测试相动作。根据各种型号保护装置的动作原理和不同的制动方式，通过对比实际测试三相制动曲线发现，Ａ、Ｂ、Ｃ三相的制动曲线完全相同。据此，本文提出了一种新的测试方法，即根据实际情况让变压器保护装置单相、两相或三相同时动作或不动作，这样两相、三相、六相电流的继保测试仪在测试变压器差动保护制动曲线时，均无需通过调整补偿系数或接入补偿电流抑制非测试相动作，均可对制动曲线进行完整的测试。
１ 微机型变压器差动保护的基本接线原理
在微机型变压器差动保护出现后，为简化现场接线，通常要求变压器各侧 ＴＡ 均采用星形接线方式，即 ＴＡ 极性端均指向同一方向（如母线侧），然后将各侧的 ＴＡ 二次电流Ｉ１、Ｉ２ 直接引入保护，而关于相位和 ＴＡ 变比的不平衡补偿则通过软件在保护内部进行。
采用 Ｙ／Δ接线方式的变压器定义电流的正方向为自母线流向变压器。以 Ｙ／Δ－１１为例［１］，典型的 Ｙ／Δ－１１微机型变压器差动保护接线示意图见图１。图中各箭头所指方向为正常运行时的电流实际流动方向。由图１定义的Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ２ｃ正
方向即可获得 ＴＡ 二次侧电流（图２）。微机型变压器差动保护正常运行情况下采集到的Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ２ｃ与图２中的Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ２ｃ相量分别相差１８０°。
图３为变压器内部绕组、外部出线各相电流。
由图２、３可知，正常运行时，直接引入微机型变压器差动保护的 ＴＡ 二次电流Ｉ１ａ和Ｉ２ａ、Ｉ１ｂ和Ｉ２ｂ、Ｉ１ｃ和Ｉ２ｃ对应相之间的相位和大小均不同，为从理论上确保此时的差流为０，必须对 Ｙ 侧电流进行相位补偿，同时将 Δ 侧电流归算至 Ｙ 侧后结合ＴＡ 变比选择进行电流大小的不平衡补偿［２］。
（１）Ｙ 侧电流Ｉ１ａ、Ｉ１ｂ、Ｉ１ｃ相位补偿。根据变压器接线方式对应的钟点数进行 Ｙ→Δ 的转换，即各相电流为：
Ｉ′１ａ＝（Ｉ１ａ－Ｉ１ｂ）／槡３
Ｉ′１ｂ＝（Ｉ１ｂ－Ｉ１ｃ）／槡３
Ｉ′１ｃ＝（Ｉ１ｃ－Ｉ１ａ）／槡烅烄烆 ３（１）
（２）将 Δ侧电流Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ２ｃ归算至 Ｙ 侧，即进行 ＴＡ 变比的不平衡补偿。具体计算步骤如下。步骤１ 将Ｉ２ａ、Ｉ２ｂ、Ｉ２ｃ归 算 至 ＴＡ２ 的 一 次侧，即变压器的 Δ侧电流：
Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ２一次侧）＝Ｉ２ｉｎＴＡ２ ｉ＝ａ，ｂ，ｃ （２）
式中，ｎＴＡ２为变压器中压侧的 ＴＡ 变比值。
步骤２ 将Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ２一次侧）归算至变压器的Ｙ 侧，即 ＴＡ１ 的一次侧，则根据变压器两侧电流的归算原则即归算前后电流所对应的负荷容量保持不变：
Ｓｎ＝槡３Ｕ１ｎＩ２ｉ（归算至ＴＡ１一次侧）＝槡３Ｕ２ｎＩ２ｉ（归算至ＴＡ２一次侧） ｉ＝ａ，ｂ，ｃ （３）
式中，Ｓｎ 为变压器额定容量；Ｕ１ｎ、Ｕ２ｎ分别为变压器高、中压侧的额定电压。因此有：
Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ１一次侧）＝Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ２一次侧）Ｕ２ｎ／Ｕ１ｎｉ＝ａ，ｂ，ｃ （４）
步骤 ３ 将Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ１一次侧）归 算 至 Ｙ 侧，即ＴＡ１ 的二次侧：
Ｉ′２ｉ＝Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ１一次侧）／ｎＴＡ１ ＝Ｉ２ｉ（归算至ＴＡ２一次侧）Ｕ２ｎＵ１ｎ１ｎＴＡ１＝Ｉ２ｉＵ２ｎｎＴＡ２
Ｕ１ｎｎＴＡ１ ｉ＝ａ，ｂ，ｃ （５）
式中，ｎＴＡ１为变压器高压侧的 ＴＡ 变比值。
综合式（２）～（５）可知，Δ 侧归算至 Ｙ 侧后的ＴＡ 二次电流为：
Ｉ′２ａ＝［Ｕ２ｎｎＴＡ２／（Ｕ１ｎｎＴＡ１ ）］Ｉ２ａＩ′２ｂ＝［Ｕ２ｎｎＴＡ２／（Ｕ１ｎｎＴＡ１ ）］Ｉ２ｂＩ′２ｃ＝［Ｕ２ｎｎＴＡ２／（Ｕ１ｎｎＴＡ１ ）］Ｉ烅烄烆 ２ｃ（６）
图４为 Ｙ 侧相位补偿后及 Δ 侧归算至 Ｙ 侧后的 ＴＡ 二次电流。比较图４（ａ）、（ｂ）可知，正常运行时，经 Ｙ 侧相位补偿后的电流Ｉ′１ａ、Ｉ′１ｂ、Ｉ′１ｃ与Δ侧经 ＴＡ 不平衡补偿后的电流Ｉ′２ａ、Ｉ′２ｂ、Ｉ′２ｃ大小相等，且方向相反，故区外故障或负荷电流非常大时，理论上其相量和始终为零。
由此可获得差动方程的计算公式为［３］：
Ｉｄ，ａ＝ Ｉ′１ａ＋Ｉ′２ａ ＝ １槡３（Ｉ１ａ－Ｉ１ｂ）＋Ｕ２ｎｎＴＡ２Ｕ１ｎｎＴＡ１Ｉ２ａＩｄ，ｂ＝ Ｉ′１ｂ＋Ｉ′２ｂ ＝ １
槡３（Ｉ１ｂ－Ｉ１ｃ）＋Ｕ２ｎｎＴＡ２Ｕ１ｎｎＴＡ１Ｉ２ｂＩｄ，ｃ＝ Ｉ′１ｃ＋Ｉ′２ｃ ＝ １槡３（Ｉ１ｃ－Ｉ１ａ）＋Ｕ２ｎｎＴＡ２Ｕ１ｎｎＴＡ１Ｉ烅烄烆２ｃ（７）
式中，Ｉｄ 为ａ、ｂ、ｃ相的动作电流。
２ 分相差动试验（两路电流）
２．１ 常见保护的补偿系数计算
以变压器 Ｙ／Ｙ／Δ－１２－１１接线方式（即高压侧Ｙ、中压侧 Ｙ、低压侧 Δ）为例，进行分相差动试验时，通常假定另两相电流为 ０。以 Ａ 相为例，即Ｉ１ｂ＝０、Ｉ１ｃ＝０，则式（７）动作电流可简化为：
Ｉｄ，ａ＝ Ｉ１ａ／槡３＋［Ｕ２ｎｎＴＡ２／（Ｕ１ｎｎＴＡ１ ）］Ｉ２ａ （８）
因此分相差动试验时，一般取高、低压侧电流Ｉ１ａ与Ｉ２ａ相位相差１８０°。则补偿系数 Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３的计算公式为：
Ｋ１ ＝１／槡３＝０．５７７ ４Ｋ２ ＝Ｕ２ｎｎＴＡ２Ｕ１ｎｎＴＡ１１槡３Ｋ３ ＝Ｕ３ｎｎＴＡ３／（Ｕ１ｎｎＴＡ１烅烄烆 ）（９）
式中，Ｕ３ｎ为变压器低压侧的额定电压；ｎＴＡ３ 为变压器低压侧的 ＴＡ 变比值。
式（９）经归一化处理后为：
Ｋ′１＝１Ｋ′２＝Ｕ２ｎｎＴＡ２／（Ｕ１ｎｎＴＡ１ ）Ｋ′３＝ 槡３［Ｕ３ｎｎＴＡ３／（Ｕ１ｎｎＴＡ１烅烄烆 ）］（１０）
由于式（９）中的槡３为变压器的 Ｙ 侧相位补偿引起的，因此若变压器的高、中、低压侧均为 Ｙ 接线，即 Ｙ／Ｙ／－１２／Ｙ－１２，则无需进行相位补偿，计算各侧补偿系数时删去式（９）中相应的槡３即可。
由式（１）可看出，Ａ 相进行差动试验时，由于对 Ｙ 侧进行了相位补偿，Ｙ 侧 Ｃ相将受到－Ｉ１ａ的影响，因此为防止 Ｃ 相抢动，试验时可通过接线在 Δ侧 Ｃ相引入－Ｉ２ａ，即将测试相和被影响相按相间故障形式接线，从而保证 Ａ、Ｃ两相差动和制动在理论上完全一致。其他各相试验时的接线依此类推。
２．２ Ｉ１、Ｉ２ 与保护线圈之间的接线方式对三绕组变压器，先假定其某一侧电流为０，将其简化为双绕组变压器，然后进行分相比率制动试验，一般取Ｉ１ 为保护的高压侧（Ｙ 侧）线圈电图５ Ｙ侧相位补偿时Ｉ１、Ｉ２ 与保护侧接线Ｆｉｇ．５ Ｉ１ ａｎｄ Ｉ２ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｓｉｄｅ ｗｉｒｉｎｇ ｗｈｅｎＹ ｓｉｄｅ ｐｈａｓｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ流相量，Ｉ２ 为低压侧（Δ 侧）线圈电流相量（Ｉ１ 用
Ｉ１ａ或Ｉ１ａ，１ｂ或Ｉ１ａ，１ｂ，１ｃ输出给保护、Ｉ２ 用Ｉ２ａ或Ｉ２ａ，２ｂ或Ｉ２ａ，２ｂ，２ｃ输 出 给 保 护，并 联 输 出 可 获 得 更 大 电流）。分相差动试验时，Ｉ１、Ｉ２ 与保护线圈之间的接线方式见图５、６。由图可看出，只要具有两相电流或以上配置的继电保护测试仪就能完成变压器差动保护试验，且能将制动曲线完整地测试出来。
３ 三相差动试验（六路电流）
若测试仪同时提供六路电流（高压侧 ＡＢＣ，中压侧或低压侧ａｂｃ）进行差动试验，则试验时测试仪与保护之间的接线将大幅简化，只需将**组电流Ｉａｂｃ１引入保护的高压侧、**组电流Ｉａｂｃ２引入保护的中压侧（或低压侧）即可。两侧电流三相对称，对应相电流之间的相位差与变压器的接
线方式有关，具体见表１。另外，三相差动试验时补偿系数 Ｋ１ 、Ｋ２ 、Ｋ３ 的计算方法与分相差动试验亦不同，由式（８）结合三相电流对称可得［４］：
式中，Ｉ″１ａ为 Ｙ 侧经相位补偿转换后的 ＴＡ 二次侧电流。
此时补偿系数的通用计算公式为：
Ｋ１ ＝１
Ｋ２ ＝ （Ｕ２ｎｎＴＡ２ ）／（Ｕ１ｎｎＴＡ１ ）
Ｋ３ ＝ （Ｕ３ｎｎＴＡ３ ）／（Ｕ１ｎｎＴＡ１烅烄烆 ）（１２）
综上所述，三相差动试验时各型号保护的补偿系数计算方法为：Ｙ 侧相位补偿，则 Ｙ 侧的分相试验补偿系数乘以 槡３，Δ 侧不变；Δ 侧相位补偿，则 Ｙ侧不变，Δ侧的分相试验补偿系数乘以槡３。
４ 结语
ａ．针对常规电流差动保护制动曲线测试中存在的问题，提出了一种新的测试方法，并将其应用于长葛市电力工业公司５座３５ｋＶ 变电站的１０台变压器测试。与原传统测试方法相比，本文测试方法在测试时间、用工等方面均明显缩减。
ｂ．基于故障分量的采样值电流差动保护在提高保护的灵敏度和在原理上充分保证采样值电流差动保护的可靠性两方面具有明显的优势。而在减少被保护线路电容电流的影响方面，对内部故障，基于故障分量的采样值电流差动保护能有效减少其影响，但对外部故障其无明显作用。
