變電站變壓器差動保護問題的分析

劉志娟

國網山西省電力公司清徐縣供電公司

變電站變壓器差動保護問題的分析

劉志娟

國網山西省電力公司清徐縣供電公司

變壓器差動保護是其主保護，其安裝原理是依據循環電流而設定，一般是用于保護雙繞組或者是三繞組內部引出線而產生的短路故障，確保了電力的正常供應，減少因設備故障帶來的經濟損失問題，因此變壓器差動保護出現問題時需要及時的解決。在變壓器差動保護運作的過程之中，及時發現問題所在，并且定期進行設備的檢查和維修，這樣就能夠及時發現問題，減少設備的故障，保證機械的正常運作，這有利于解決問題。企業的不斷擴大，使得機器設備、儀表設備自動化不斷的增加，并且緩解了企業員工的壓力，因此我們需要及時更新企業的設備。

變壓器；解決方法；差動保護

近些年來，我國變電站中變壓器主差動保護大多采用由多微機實現的比率來作為的其保護，在其工作過程經常出現錯誤動作，這就影響了電力的正常運行。

1 變電站中變壓器差動保護的工作原理

在變電站的正常運行中，當變壓器的內部產生故障時，兩邊就會向該點供給短路的電流，差動保護因感受到此點的電流不正常而作出相應的保護動作。當變電站中的變壓器在正常工作時或者是出現問題時，變壓器的流入電流等于流出電流，差動保護感受不到電流的不正常而不會作出相應的保護動作。一般在變壓器的兩邊都安裝了電流互感器，其中接的線是按循環電流法接的，流過變壓器中的電流是兩邊電流互感器的二次電流的差，所以差動保護的變壓器是接在差動回路上的，當變壓器正常工作或者出現問題時，其差動回路的電流為零。

2 變壓器差動保護誤動作的原因

在實際工作中，引起變壓器差動保護誤動作的原因包括有以下幾點：①不平衡電流。這是引起變壓器差動保護誤動作的主要原因。②接線方法。每個家庭和工廠的變壓器應用范圍不同，且由于狀況不同，變壓器的接線方式也十分不同，如果在接線的過程中出現錯誤，就會產生不平衡電流，引起變壓器的差動保護誤動作。這個問題多見于新建發電站和變電廠。③勵磁涌流。這也是變壓器變動保護誤動作產生的主要原因之一。變壓器在線路正常運轉的情況下，此類情況的發生率極小，而一旦發生了電路故障的瞬間，勵磁涌流依然很小，但是排除了線路故障以后，勵磁涌流就會瞬間變大，隨后逐漸變小，在變小的過程之中，產生的不平衡電流引起變壓器差動保護誤動作，差動回路涌入了勵磁涌流。④區外故障。因為在差動回路的過程中產生了不平衡電流，引起了變壓器的差動保護誤動作，而引起區外故障的原因一是變壓器的各側產生的額定電流極其不一致；二是變壓器的電壓出現變化，產生了不平衡電流；三是變壓器的負荷量出現了變化，電流相位出現偏差。⑤其他原因。其他原因包括不合理的整定值計算引起了變壓器差動保護誤動作；電流回路中產生了不平衡的電流；變壓器的檔位出現了變化，變壓器的各側電流產生了變化，電流互感器卻并未出現變化，產生了不平衡的磁勢，產生了新的不平衡電流。

3 變壓器差動保護誤動作的解決方案

3.1 短路引起的正確動作

變壓器縱差保護反映了變壓器引出線和繞組的匝間短路、相間短路以及中性點直接系統發生的引出線和繞組接地短路的主保護。差動保護各側電流互感器的區域為差動保護區，通常根據差動保護所保護的范圍。將引起差動保護動作的故障分為以下2類：(1)變壓器外部短路故障，包括外部故障、引出線故障，接地故障等。這些故障主要是由絕緣子的擊穿、小動物所導致的短路和雷擊所引起的，通常具有明顯的故障特征，同時造成了一些設備的損壞，因此通過檢查設備或進行簡單的絕緣電阻試驗就可以判斷出來。(2)變壓內部短路故障，包括內部繞組的相間短路、接地短路和匝間短路。內部故障通常會對變壓器產生嚴重的損壞，不僅會引起縱差動保護的動作，還會導致重瓦斯或輕瓦斯的動作，一般要借助變壓器本體油色譜分析或瓦斯氣體分析來鑒別。

3.2 調整整定值

如果變壓器在差動保護誤動作中出現問題，可以采取技術措施解決問題：①為了減少變壓器差動保護的誤動作，需要減少不平衡電流的產生，保證電流回路的現象減少；需要選擇優質的電流互感器，因為如果線路產生了較小的不平衡電流，就會使互感器的保護敏感度不斷提升，減少變壓器差動保護的誤動作產生。②檢查電流互感器的回路路線，檢查二次回路的連接線是否連接完整，周邊的螺絲是否有松動。③檢查電流互感器的電纜絕緣，檢查電流互感器的絕緣部分是否在護管內，是否已經燒壞電纜等。④調整整定值，根據實際情況進行調整，因為整定值與勵磁涌流有關，應該減少勵磁涌流的發生次數。

3.3 電流互感器二次回路因斷線引起的保護誤動

針對Y/d11接線方式的變壓器，因為三角形側的電流相位比星形的超前30°，因此，要將變壓器一側的星形電流互感器二次側接成三角形，同時將其電流相位校正過來。而微機變壓器的差動保護要是依據Y/d變換產生的相位來進行內部的“相位補償”計算。電流互感器發生斷線后，產生的主要結果就是電流下降，在繼電保護中，只要進行合理的判斷，就可以很好的解決其二次回路因斷線導致的差動保護誤動作問題。比如，因一側的電流不平衡而致使的電流互感器斷線，這種情況可以根據故障相電流的突變量超過給定值，可判斷出電流互感器斷線問題，當出現這種情況后可在正常負載時閉鎖差動，達到防止變壓器差動保護發生誤動作。變壓器的差動保護電流是其額定電流的百分之二十五至百分之五十，實現其保護功能是通過邏輯來達到目的的，比電磁式的變壓器保護起來更迅速，而且其保護動作的額定電流也相對較小，當二次回路發生斷線情況時，不及時采取相應的解決方法，變壓器的差動保護就發行錯誤的動作。

綜上所述，在電力系統的變電站中，繼電保護中變壓器的差動保護動作生要目的就是預防其工作中產生最大不平衡電流，因此，在電力工作中要保證每一個重要的環節，采用合理的應對措施，從而提高變壓器差動保護可靠性、穩定性，以確保變壓器和整個電網的安全可靠運行。

[1]田野.T60變壓器保護裝置差動保護原理分析及整定[J].黑龍江科技信息，2013.

[2]肖愛國，宋小松，杜萍.涌流對電力變壓器差動保護的影響分析[J].內蒙古電力技術，2015(S2)：721-722.