變壓器差動保護動作原因分析及預防措施

崔瑞

【摘 要】電力變壓器是發電廠和變電站的主要電氣設備，一旦發生故障遭到損壞，就要造成很大的經濟損失，同時對地區的供電造成影響，因此一定要有完善可靠的繼電保護裝置來確保護其正常的工作；同時防止任何情況下的誤動也是一項十分重要的工作，本文將從幾個面來探討變壓器差動保護的誤動原因以及預防措施。

【關鍵詞】變壓器差動保護動作 原因 措施

電力變壓器是發電廠和變電站的主要電氣設備，對電力系統的安全穩定運行至關重要。差動保護作為變壓器的主保護，在有變壓器繞組和引線的多相短路、中性點直接接地電網側繞組和引線的接地短路以及繞組匝間短路故障時必須保證可靠動作，因此，對變壓器差動保護的要求很高。

1變壓器差動保護動作形成的主要原因

1.1勵磁涌流

在變壓器正常的情況下，勵磁涌流在3%-6%的額定電流之下，當變壓器的鐵芯不飽和的情況下，就會增大導磁率，從而增大勵磁涌流。而變壓器的外部發生短路問題時，一般不考慮勵磁涌流的影響，主要是因為在降低電壓的時候，也會減小勵磁電流。而切除變壓器故障后，就會增加鐵芯中的磁涌，使其飽和，從而降低變壓器的繞組電感，出現大量的勵磁涌流。同時變大的勵磁涌流會與容量形成間斷角，這時就會造成差動保護的誤動作。

1.2不平衡電流

不平衡電流的產生主要是電流互感器比引起的，在保證變壓器兩側擁有相等的電流的情況下，就需要電流互感器選擇恰當的變比，可是根據相關標準可以將電流互感器的變比劃分為許多個等級，往往會出現根據標準劃分的產品等級和實際電流互感器需要的等級存在差異的問題，很難實現差動保護動作的變壓器兩側具有相等的電流，由此就會出現不平衡電流的現象。另外不平衡電流產生的原因還有可能是由于變壓器的勵磁涌流引起的，當切除變壓器外部故障、投入空載之后，電壓開始逐漸恢復，而變壓器的不能突變鐵心中的磁通，在一次繞組后額定電流會產生變化，涌流的數值最多可超過原有電流的十倍，而在二次繞組中則不反映勵磁涌流，由此就產生了不平衡電流，影響差動保護動作。

2變壓器差動保護動作的有效預防措施

2.1避免產生間斷角

在變壓器產生勵磁涌流的時候就會出現間斷角，為了有效的進行變壓器的差動保護動作，可以采取二次諧波和判別波形間斷角的方式來保護。利用二次諧波的方法主要是由于在變壓器產生勵磁電流的時候會出現許多分量，其中占基波的分量數量較多，而二次諧波的分量也有17%以上，基于此情況，在具體的計算的時候可以將二次諧波分量、基波電流分量當作是制動系數指標，實現在變壓器空載合閘的情況下，對勵磁涌流進行有效鑒別的目的，有效的在變壓器空載合閘的狀態下進行差動保護動作。當差動電流占有大于15%的比率時，通常不需要進行差動保護動作。利用判別波形間斷角的方法，主要是因為在產生勵磁涌流的狀態下間斷角也會出現，一旦短路現象在變壓器的內部發生，正弦波基本上就是流入差動回路的主要短路電流，所以在應對勵磁涌流的時候就可以通過正弦波和基波的差別進行有效判別，通常情況下可以通過判別間斷角的大小來避開勵磁涌流。

2.2電流補償

針對差動保護中的不平衡電流問題，對其采取的預防措施主要是在變壓器相對穩定的狀態下進行電流補償。電流補償的方法有兩種，一種是裝設自耦變流器，在電流互感器的一側裝置自耦變流器，在三繞組的變壓器中，則在其兩側裝置自偶變流器。第二種電流補償的方式是通過中間變流器的平衡繞組，主要是因為在電流互感器的狀態中有不平衡電流的情況下，會產生許多非周期分量，這些非周期分量會影響電流，造成電流與時間軸的一側向脫離，逐漸遠離時間軸。根據不平衡電流的特性，將中間變流器裝設在差動回路中，利用中間變流器的速飽和的特點，能夠有效的降低不平衡電流的發生率。從而避免在繼電器回路中反映出不平衡電路，保證變壓器差動保護動作。

2.3差動保護的二次電流回路接地點錯誤引起保護誤動及預防措施

互感器的二次回路必須有可靠的接地，規程中有明確的規定：電流互感器的二次回路應有且僅有一個接地點，并在配電裝置附近經端子排接地，但對于有幾組電流互感器聯接在一起的保護裝置，則應在保護屏上經端子排接地。工程實踐中曾經出現過由于多點接地情況發生，造成變壓器差動保護裝置誤動的案例。解決這一問題一方面靠嚴格驗收，即斷開接地點進行絕緣檢查搖測，確保其惟一；另一方面在變壓器投運后帶有負荷的情況下，測量變壓器差動保護裝置的差流和差壓進行判斷。

2.4變壓器差動保護帶負荷測試相量錯誤及預防措施

變壓器差動保護原理雖然簡單，但由于人為因素導致誤動、拒動情況較多。為了防范于未然，就必須在變壓器差動保護第一次投運時進行帶負荷相量測試。在變壓器投運后帶有輕負荷的情況下，由保護人員用相位表在保護屏端子排依次測出變壓器各側三相電流的幅值和相位（相位以某一確定的二次電壓做參考），并記錄，繪出變壓器各側電流量的相量圖，分析驗證變壓器各側電流互感器接線是否正確。

3結語

差動保護一定要認真對待其電流輸入以及保護裝置的輸出回路，嚴格執行各種規程規定，嚴密細致的測量差動保護的相量，正確分析測量結果。保護的正確動作涉及到每一個細節，加強每一名保護工作人員和變電運行人員的技術培訓，熟悉保護原理，提高業務水平，增強責任心，養成認真細致的工作作風，保護校驗實施標準化作業，就能更有效的減少差動保護的誤動作。

參考文獻：

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