一、前言
目前国内外数字式差动保护种类很多，其有关差动电流、制动电流计算公式也不尽相同，现场调试人员在检测差动保护制动特性时一般分相测试，给测试相的其中两侧加入两相电流，此两侧电流必须据差动电流、制动电流计算公式首先计算好，在计算时还需据各侧CT变比及运行接线方式对各侧电流加以修正（如对变压器Y／△－11接线方式的差动保护），若测试点很多，此项工作将很烦琐。现在电力单位检修部门大多采用微机保护测试仪来进行此项工作，让计算机自动计算各侧电流，大大方便了调试工作，提高了工作效率。但综观目前市场国内外各型号微机测试仪，有关本项目的自动测试程序功能大多不尽人意。主要原因有二: 首先是测试软件可供选择的差动电流、制动电流计算公式太少，且没能考虑被测保护元件现场实际运行接线及设定对公式的修正， 以致能测试的保护型号不多。其次是自动测试方式下，自动搜索制动特性曲线时，搜索方式不灵活，影响工作效率，使得测试时间太长。在这两方面，广东中山市正宇电气有限公司生产的JJC－2A型微机保护测试仪软件系统做得较好，以下结合其程序，分析差动保护比例制动项目测试模型中以上两方面的内容。
二、有关差流、制动电流计算公式的修正
1．目前母差、变压器差动保护主要采用以下几种常用计算公式:
①Id=K1×ì1; Ir=K2×ì2
②Id=|K1×ì1+K2×ì2|;
Ir=|K1×ì1-K2×ì2|/k
③Id=|K1×ì1-K2×ì2|;
Ir=|K1×ì1+K2×ì2|/k
④Id=|K1×ì1+K2×ì2|;
Ir=Max{|K1×ì1|,|K2×ì2|}
⑤Id=|K1×ì1+K2×ì2|;
Ir=Min{|K1×ì1|,|K2×ì2|}×2
⑥Id=|K1×ì1+K2×ì2|;
Ir=(|K1×ì1|+|K2×ì2|)/k
⑦Id=|K1×ì1+K2×ì2|; Ir=|K2×ì2|
上述公式中，Id为差流; Ir为制动电流; ì1为测试时通入Ⅰ侧绕组电流矢量; ì2为测试时通入Ⅱ侧绕组电流矢量，K1、K2、K为公式修正系数，所以测试软件中至少应有以上七种计算公式可供选择。
2．据保护元件各侧CT变比以及变压器差动保护接线方式设定，用户可以选择相应的计算公式，设定相应的各侧电流修正系数，这样能满足不同型号差动保护比例制动特性的检验要求。
下面以四方CST200B系列变压器差动保护为例，分析公式中修正系数的设置:
对二圈变:Id=|‘+ìl’|; Ir=1/2×|‘-ìl’|
对三圈变: Id=|ìH’‘+ìm’+ìl‘|; Ir=max{|ìH’|,|ìl‘|,|ìm’|}
式中ìH’、ìm’、ìl‘分别为同相的高压侧、中压侧、低压侧经过校正后的电流矢量。
Id，Ir分别为差动电流、制动电流
假如现测试Y／△－11接线二圈变A相比例制动特性，则应选择公式②，同时考虑到Y侧电流相位修正公式:
IAH‘=(iAH-IBh)/√3
IcH‘=(ich-iAh)/√3
式中本IAH‘、IcH‘为Y侧A、C相经相位修正后的电流矢量。iAH 、IBH、icH为通入A、B、C相Y侧电流矢量。IBH、icH均为0，所以公式②中K1＝1／√3，最后考虑高、低值CT变比引起二次电流平衡系数影响，故K2＝KPL，K＝2，其中KPL为△侧平衡系数。由上面可计算出这时的修正公式应为:
Iad=|1／√3×ìAH+KPL×ìAl|; Iar=1/2×|1／√3×ìAH-KPL×ìAl|
3.在上一步的分析相位修正时看到，在测试A 相时，通入A相高低侧电流矢量为iAH, 、iAl，但保护计算C相差流ìch‘=（0－iAH）／√3，C相差动保护可能出口，影响A相测试结果，故应在C相△侧加入第三相电流，以抵消此相Y侧电流，其值ì3（ìcl）＝iAH／KPL/√3，加入后C相ìcl‘= KPL×ìcl= iAH／√3，差流Icd=|ìch‘+ìcl‘| =|-ìAh／√3+藺h/√3| =0。一般此第三相电流公式可为: I3=K3×I1。
4.在测试时，有些保护可能要求通入较大的制动电流，以致计算出的某侧电流需用测试仪的某两相并联输出，对这种情况，一般三相测试仪不能为附加的第三相电流提供输出通道，为抵消上面分析的C相差流，只得接线时把A相Y侧与C相底压侧串联，且改变底压侧的平衡系数，使得C相差流为0。
三．自动搜索过程分析
1．自动搜索的目的是针对用户设定每一点Ir，不断变化Id，测出临界Id值。为此常用二分法和线性变化法搜索。在搜索过程中，Id的变化范围可由用户事先设定。这样很可能在搜索到一半时也即Id变化到某一值时，发现Id超出测试仪范围或Id 和Ir不能推导出两侧电流值来，也即Id 和Ir设置冲突。
另一种情况时，在用线性搜索时，假如设定Id变化范围在制动区，则一直搜索到终止点才结束搜索，针对以上两种原因，在某一点搜索开始时，应首先针对设置的范围进行检测判断，若Id 、Ir可能冲突或此范围不存在临界点，则应立即放弃此点测试。
2．在搜索过程中，假若保护启动但不动作，则应有较长时间的停止电流输出的间断时间，让保护延时整组复归后才进行下一次输出。假如上一次输出保护已动作，则此间断时间可相对短一些，基于这个原因，在搜索之前应该让用户设定一个间断时间和一个复归时间，这两者参数独立，由用户灵活设置，以提高搜索速度。
四．结论
综上所述，比例制动特性测试模型中，可选择的Id 、Ir计算公式应不少于以上七种形式，且公式中各侧电流前的系数可由用户灵活设置；基于相位修正影响，还应有第三相电流输出，其值为I侧电流的K倍，K可由用户设置。在自动搜索时，为提高速度，应设置一间断时间，一延时复归时间，当保护动作时，经过一很短的间断时间就可进行下一次搜索；另外，在开始搜索时，首先应检测此范围内是否存在临界点，若不存在，立即放弃搜索。
五．结束语
在以上两个方面之外，笔者建议:在软件界面上，为直观起见，应画出理想的特性曲线图，此特性曲线至少考虑四段折线。当用鼠标点取图上某一点时，自动显示此点对应的Id 、Ir值，然后据其公式计算出各侧电流值，这样用户可方便地手工较对任意一点的动作情况。⊙
参 考 资 料
《CTS200系列数字式变压器保护技术说明书》
《RCS－91A微机母线保护装置技术说明书》
《RCS－978系列变压器成套保护装置技术说明书》
《LFP－971变压器保护技术说明书》
《WBZ－500变压器保护技术说明书》
《JJC-2A微机继电保护测试仪技术说明书》
国内外其它微机继电保护测试仪软件系统
