變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因分析及措施

李建閣

摘 要：電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，變壓器作為最主要的設(shè)備，其主要負(fù)責(zé)電能分配、電壓變換和提供電力服務(wù)等，因此，電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障就是變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，為了確保變壓器能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，則需要采取一定的保護(hù)措施，而其中一種較為常見的保護(hù)方法就是差動(dòng)保護(hù)。但即使應(yīng)用差動(dòng)保護(hù)對變壓器進(jìn)行保護(hù)，但也不可避免的會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作的發(fā)生，導(dǎo)致變壓器的正常運(yùn)行受到影響，所以需要分析變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的原因，同時(shí)采取行之有效的措施來處理，以保證變壓器能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定的提供電能的供應(yīng)。

關(guān)鍵詞：變壓器 差動(dòng)保護(hù) 誤動(dòng)原因 解決措施

中圖分類號：TM403.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0093-01

作為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保證的變壓器一旦發(fā)生故障，就會(huì)嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。所以在實(shí)際工作中，為了確保變壓器能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行會(huì)采取多種保護(hù)措施，而差動(dòng)保護(hù)就是其中為了常見的保護(hù)措施之一。但在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一旦出現(xiàn)勵(lì)磁涌流或不平衡電流時(shí)，都會(huì)發(fā)生差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到影響。文中從變壓器差動(dòng)保護(hù)入手，分析了變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的原因，并進(jìn)一步具體闡述了變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的解決措施。

1 變壓器差動(dòng)保護(hù)概述

變壓器差動(dòng)保護(hù)具有較多種類，但不管哪種差動(dòng)保護(hù)其差動(dòng)電流都是通過變壓器各側(cè)電流的向量和得到的，變壓器運(yùn)行正常或保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，差動(dòng)電流就會(huì)接近為零，但是保護(hù)區(qū)一旦發(fā)生故障，就會(huì)增加差動(dòng)電流。

（1）比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性。對于變壓器輕微故障的發(fā)生，變壓器差動(dòng)保護(hù)會(huì)具有較好的靈活度，而在保護(hù)區(qū)外較為嚴(yán)重的故障發(fā)生時(shí)，會(huì)在較大的制動(dòng)量下有效的砍價(jià)壓器差動(dòng)保護(hù)可靠性的提高。

（2）差動(dòng)速斷保護(hù)的作用。當(dāng)變壓器區(qū)內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)就會(huì)做出迅速反應(yīng)，將變壓器各側(cè)斷路器斷開，快速地切除故障點(diǎn)。但當(dāng)互感器飽和或是在對故障變壓器進(jìn)行合閘時(shí)，都會(huì)使諧波分量增加從而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)動(dòng)作延時(shí)，使差動(dòng)速斷增加。按照避開變壓器的勵(lì)磁涌動(dòng)和最大運(yùn)行方式下穿越性故障引起的不平衡電流間的較大值，來確定差動(dòng)速斷定值。

2 分析變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的原因

2.1 變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作由不合理參數(shù)設(shè)置造成

微機(jī)保護(hù)無論是方便性不是靈活性都好于傳統(tǒng)的常規(guī)繼電保護(hù)，其通過軟件來完成高、低壓側(cè)電流相角的轉(zhuǎn)移，而且在高壓側(cè)無論是采取哪種接線方式，都能夠得到正確的差動(dòng)電流。但也正是由于微機(jī)保護(hù)具有較好的靈活性和方便性，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作很容易就發(fā)生了，尤其是不能正確選擇二次電流互感器接線方式整定值時(shí)，就無法實(shí)現(xiàn)高壓側(cè)相角轉(zhuǎn)移，使高壓、低壓測電流失去平衡，從而發(fā)生差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

2.2 變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作因接線錯(cuò)誤造成

利用微機(jī)保護(hù)時(shí)，利用軟件來對差動(dòng)電流進(jìn)行計(jì)算，而且不管采用哪種計(jì)算方法都能夠得到差動(dòng)電流。但差動(dòng)電流計(jì)算結(jié)果則直接關(guān)系到變壓器差動(dòng)回路電流互感器的同名端指向，不管是批向變壓器還是批向側(cè)母線，最后都會(huì)在一定程度上影響到差動(dòng)電流的結(jié)果。而在進(jìn)行接線時(shí)，一旦相序接反，則會(huì)導(dǎo)致變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的發(fā)生，正常情況下電力系統(tǒng)的相序?yàn)檎颍瑫r(shí)在變壓器任意一側(cè)的電流互感器有相序接錯(cuò)時(shí)，差動(dòng)電流也會(huì)產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的發(fā)生。

2.3 誤動(dòng)作因電流互感器（TA）中性線沒有按照一點(diǎn)接地原則接線而引發(fā)

差動(dòng)保護(hù)包括各側(cè)電流互感器（TA）的二次電流回路接地時(shí)，必須要通過一點(diǎn)可靠接于接地網(wǎng)。由于任何一個(gè)變電站和發(fā)電廠的接地網(wǎng)各點(diǎn)都不是絕對等電位，一定的電位差在不同點(diǎn)之間還是存在的，區(qū)外短路故障發(fā)生時(shí)，接地網(wǎng)中就有較大的電流流入，較大的電位差就會(huì)產(chǎn)生在點(diǎn)和點(diǎn)之間。如果差動(dòng)保護(hù)的二次電流回路在接地網(wǎng)的點(diǎn)接地不一樣，接地網(wǎng)中的不同接地點(diǎn)間的電位差，產(chǎn)生的電流將會(huì)流到保護(hù)二次回路，流入的電流可能使差動(dòng)回路中的不平衡電流增加，從而導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的發(fā)生。

3 變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的解決措辦法

3.1 對電流不平衡的解決措施

3.1.1 由相位差造成的電流不平衡現(xiàn)象的解決措施

電流不平衡的情況要想消除，則需要先對變壓器兩端電流間的相位差進(jìn)行消除，在實(shí)際操作過程中，可以通過對變壓器兩側(cè)電流互感器接線方法進(jìn)行改變來完成。其主要是通過將變壓器與電流互感器原來星形一側(cè)的接線利用三角形接線方式來進(jìn)行替換，同時(shí)三角形一側(cè)的接線則利用星形來進(jìn)行替換，這樣就會(huì)導(dǎo)致電流互感器二次電流相位差保持在零的狀態(tài)，確保了相位差電流不平衡現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.1.2 由電流互感器變比不同造成的電流不平衡現(xiàn)象的解決措施

為了實(shí)現(xiàn)能夠降低電流的目的，則需要選擇適宜的電流互感器，即所選擇的電流互感器其變比等級要相同，而且還對使差動(dòng)繼電器內(nèi)部平衡線圈的作用有效的發(fā)揮出來，這樣才能使電流互感器不同的變比電流消除。另外，可將不同類型的自耦變流器安排在差動(dòng)繼電器的一側(cè)或兩側(cè)，進(jìn)而使電流補(bǔ)償功能得以實(shí)現(xiàn)，并解決因電流互感器變比不一樣而產(chǎn)生的不平衡電流的問題。

3.2 對勵(lì)磁涌流的解決措施

通過對勵(lì)磁涌流現(xiàn)象采取必要的防范措施，這對于消除不平衡電流將起到極其重要的作用。所以在實(shí)際工作中，需要使用差動(dòng)繼電器有快速飽和鐵心的或是電流互感器能實(shí)現(xiàn)快速飽和的，這樣就可以在外部故障恢復(fù)電壓時(shí)，使磁通突變的問題得到有效的解決，避免在一次繞組中產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，確保電流的平衡。另外也可以將中間變流器在差動(dòng)回路中進(jìn)行安裝，從而可以對電流進(jìn)行快速補(bǔ)償，有效地對差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)情況進(jìn)行防范。

3.3 保護(hù)裝置整定值不當(dāng)?shù)挠绊?/p>

以下條件是差動(dòng)保護(hù)的整定動(dòng)作電流必須要符合的。

（1）躲過勵(lì)磁涌流。通常來說，變壓器勵(lì)磁電流一般最大限度也不會(huì)超過定額電流的10%，而出現(xiàn)外部故障時(shí)，因減少了勵(lì)磁電流，所以不會(huì)怎么影響到差動(dòng)回路，不過當(dāng)外部故障切除或者是變壓器空載投入后恢復(fù)電壓時(shí)，則導(dǎo)致較大的勵(lì)磁涌流產(chǎn)生，極易導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作發(fā)生。（2）外部短路最大不平衡電流。（3）電流互感器二次回路斷線不動(dòng)作。

4 結(jié)語

變壓器差動(dòng)保護(hù)作為變壓器運(yùn)行過程中極為重要保護(hù)措施之一，其具有復(fù)雜性，而且在運(yùn)行中需要考慮較多的因素，因此需要做好運(yùn)行過程中的維護(hù)工作，對保護(hù)裝置的運(yùn)行工況進(jìn)行檢查，測量保護(hù)裝置二次回路的絕緣情況，對電流互感器二次接線螺絲進(jìn)行緊固，確保變壓器差動(dòng)保護(hù)工作的安全性和可靠性，有效地保護(hù)變壓器能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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