变压器差动保护误动分析及解决措施

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1、变压器差动保护误动分析及解决措施 变压器差动保护误动分析及解决措施 摘要：变压器是电力系统中最关键的主设备之一，它承当着电压变换，电能分配和传输和提供电力效劳等工作，变压器的正常运行是电力系统平安和稳定运行的重要前提。变压器主保护在使用过程中经常会出现误动作的情况，造成变压器的非正常停运，影响电力系统的发供电。本文立足于新型微机保护，先对变压器差动保护进行概述，再分析变压器差动保护误动作原因，最后提出解决的措施，以供参考。 关键词：变压器；差动保护；误动分析 中图分类号： TM41文献标识码：A 前言： 纵观整个电力系统，影响电力系统平安可靠运行的最关键原因就是变压器故障。为了防止因为变压器产

2、生故障而给电力系统的平安性和可靠性带来影响，对电力变压器采取了多种保护措施，变压器差动保护误动就是其中最为普遍的一种做法。然而，系统运行中发现，因为电流不平衡、励磁涌流等因素经常会导致差动保护发生误动现象，更为重要的是差动保护误动经常影响到整个电力系统的平安可靠运行。所以，关于变压器差动保护误动问题的研究具有十分重要的意义和价值。 1.变压器差动保护概述 变压器差动保护一般包括：差动速断保护、比率差动保护、二次谐波制动的比率差动保护，不管哪种保护功能的差动保护，其差动电流都是通过变压器各侧电流的向量和得到，在变压器正常运行或者保护区外部故障时，该差动电流近似为零，当出现保护区内故障时，该差动电

3、流增大。现以双绕组变压器为例进行说明： 比率差动保护的动作特性。当变压器轻微故障时，例如匝间短路的圈数很少时，不带制动量，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。而在较严重的区外故障时，有较大的制动量，提高保护的可靠性。 差动速断保护的作用。差动速断保护是在较严重的区内故障情况下，快速跳开变压器各侧断路器，切除故障点。互感器饱和或者空在合闸于故障变压器，都会使谐波分量增加引起差动保护延时动作，增加差速断。差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流，和最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流，两者中的较大者。 2.变压器差动保护误动作原因分析 2.1参数设置不合理造成变压器差动保护误动作 对于微机

4、保护来说，实现高、低压侧电流相角的转移由软件来完成，不管高压侧是采用Y型接线还是采用型接线，都能得到正确的差动电流，和传统的常规继电保护比拟，实际运用更方便、灵活，但也是由于这种灵活性、方便性，往往导致现场的差动保护误动作。对于变压器差动保护来说，如果二次电流互感器接线方式整定值选择不正确，就不能实现高压侧相角的转移，上下压侧差电流在正常运行情况下就不能平衡，从而造成差动保护误动作。 2.2接线错误造成变压器差动保护误动作 对于微机保护来说，实现差动电流的计算由软件来完成，不管是采用加的算法还是采用减的算法都能得到差动电流。从电磁感应知道，电流互感器有极性，也就是同名端，变压器差动回路电流互感

5、器的同名端指向母线侧还是指向变压器，将对差动电流的计算结果正确与否有直接影响。相序接反导致误动作。电力系统正常的相序为正序，也就是以A相为基准，B相比A相超前120，C相比A相滞后120。如果变压器任意一侧的电流互感器出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致变压器差动保护误动作。 2.3电流互感器中性线没有按照一点接地原那么接线导致误动作 差动保护的二次电流回路接地时，包括各侧电流互感器的二次电流回路，必须通过一点可靠接于接地网。因为一个发电厂和变电站的接地网各点并非绝对等电位，在不同点之间有一定的电位差，当发生区外短路故障时，有较大的电流流入接地网，各点之间将会产生较大的电位差。如果差动保护

6、的二次电流回路在接地网的不同点接地，接地网中的不同接地点间的电位差，产生的电流将会流入保护二次回路，这一电流将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。 3.变压器差动保护误动的解决措施 3.1对电流不平衡的解决措施 由相位差造成的电流不平衡现象的解决措施。假设想根本解决这一问题，首要问题就是想方法将变压器两端电流间的相位差消除掉，也能有效预防这一现象发生。实际操作时，普遍采用改变变压器两侧电流互感器接线方式的方法来实现，具体操作过程为：对变压器与电流互感器接线方式原本是星形的一侧接线使用三角形接线方式来替换，相反的将原来是三角形的一侧接线使用星形接线方式来替换。如此接线就可以实现在电

7、流互感器上的二次电流相位差为零，有效防止了由相位差造成的电流不平衡现象的发生。 由电流互感器变比不同造成的电流不平衡现象的解决措施。假设想根本解决这一问题，首要问题就是选择变比等级相同的电流互感器，最大程度地降低电流。还要充分发挥差动继电器内部平衡线圈的作用，使电流互感器不同的变比电流得以消除。还有，可以在差动继电器的一侧或两侧安排类型不同的自耦变流器，从而实现电流补偿功能，有效解决由电流互感器变比不同造成的电流不平衡现象。 3.2对励磁涌流的解决措施 为防止产生励磁涌流现象，有效消除不平衡电流，首要问题就是选择具有快速饱和铁心的差动继电器，以及可以实现快速饱和的电流互感器，有效解决没有负载以

8、及去除外部故障后恢复电压过程中的磁通突变问题，防止一次绕组中产生励磁涌流，防止电流不平衡。再有，还可在差动回路中安装中间变流器实现快速饱和的电流补偿功能，防止发生差动保护误动现象。 3.3保护装置整定值不当的影响 差动保护的整定动作电流一般必须符合以下条件： 躲过励磁涌流。正常运动情况下，变压器的励磁电流仅流经变压器接入电源的一侧，一般不超过定额电流的2%10%，在外部发生故障时，由于电压降低，励磁电流减少，对差动回路的影响较小。但在变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，却会产生很大的励磁涌流，可能会引起差动保护误动作。 外部短路最大不平衡电流。 电流互感器二次回路断线不动作。 4.防止变

9、压器差动保护误动作的对策 4.1观察法核对极性和相序 观察变压器两侧CT的一次同名端即大P是否同指向外或指向内侧，如果是那么两侧CT二次侧也应同名端引入保护，如果不是那么两侧CT二次侧也异名端引入继电器。 核对变压器两侧CT补偿了变压器Y/D-11两侧电流30角是否正确：补偿应以一次为根底进行互换，即变压器Y侧CT接成D形，而变压器D形CT二次侧接成Y形，但注意同名端引入时采用图一a与图二a或，图一b与图二B如因一次对CT同名端关系，CT二次侧要异名端引入继电器时要采用图一a与图二b或图一b与图二a。 图一 图二 检查继电器进线，要防止进线错，由其是变压器两侧CT二次电流相差较大用平衡线圈平稳

10、固补偿的，如在继电器校验、整定等，恢复接线时，根本侧和非根本侧接反，保护在正常大负荷或外部故障时就容易出现故障。 4.2仪表检测法 两侧相序要一致；极性正确；补偿正确；要求进入保护可为相减两侧应相差180 5.结语 变压器差动保护是一个复杂的保护,需要考虑的因素很多,要使其运行可靠,必须做好维护工作。经常检查保护装置的运行工况,运行合理的整定值,利用定期检验的时机,对其二次回路的绝缘进行测量,紧固电流互感器二次接线螺丝等。如果维护工作做到位,应该说变压器差动保护工作是可靠的。 参考文献： 【1】苏贵标,变压器差动保护误动分析及对策J,中小企业管理与科技,2021(08). 【2】朱德舜,主变差动保护躲励磁涌流判据分析J,中国城市经济,2021(03).