變壓器差動保護(hù)動作原因分析及預(yù)防措施

崔瑞

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

【關(guān)鍵詞】變壓器差動保護(hù)動作 原因 措施

電力變壓器是發(fā)電廠和變電站的主要電氣設(shè)備，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。差動保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，在有變壓器繞組和引線的多相短路、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)側(cè)繞組和引線的接地短路以及繞組匝間短路故障時(shí)必須保證可靠動作，因此，對變壓器差動保護(hù)的要求很高。

1變壓器差動保護(hù)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(dāng)變壓器的鐵芯不飽和的情況下，就會增大導(dǎo)磁率，從而增大勵磁涌流。而變壓器的外部發(fā)生短路問題時(shí)，一般不考慮勵磁涌流的影響，主要是因?yàn)樵诮档碗妷旱臅r(shí)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(xiàn)大量的勵磁涌流。同時(shí)變大的勵磁涌流會與容量形成間斷角，這時(shí)就會造成差動保護(hù)的誤動作。

1.2不平衡電流

不平衡電流的產(chǎn)生主要是電流互感器比引起的，在保證變壓器兩側(cè)擁有相等的電流的情況下，就需要電流互感器選擇恰當(dāng)?shù)淖儽?，可是根?jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)可以將電流互感器的變比劃分為許多個等級，往往會出現(xiàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)劃分的產(chǎn)品等級和實(shí)際電流互感器需要的等級存在差異的問題，很難實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)動作的變壓器兩側(cè)具有相等的電流，由此就會出現(xiàn)不平衡電流的現(xiàn)象。另外不平衡電流產(chǎn)生的原因還有可能是由于變壓器的勵磁涌流引起的，當(dāng)切除變壓器外部故障、投入空載之后，電壓開始逐漸恢復(fù)，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(chǎn)生變化，涌流的數(shù)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(chǎn)生了不平衡電流，影響差動保護(hù)動作。

2變壓器差動保護(hù)動作的有效預(yù)防措施

2.1避免產(chǎn)生間斷角

在變壓器產(chǎn)生勵磁涌流的時(shí)候就會出現(xiàn)間斷角，為了有效的進(jìn)行變壓器的差動保護(hù)動作，可以采取二次諧波和判別波形間斷角的方式來保護(hù)。利用二次諧波的方法主要是由于在變壓器產(chǎn)生勵磁電流的時(shí)候會出現(xiàn)許多分量，其中占基波的分量數(shù)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(jì)算的時(shí)候可以將二次諧波分量、基波電流分量當(dāng)作是制動系數(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)在變壓器空載合閘的情況下，對勵磁涌流進(jìn)行有效鑒別的目的，有效的在變壓器空載合閘的狀態(tài)下進(jìn)行差動保護(hù)動作。當(dāng)差動電流占有大于15%的比率時(shí)，通常不需要進(jìn)行差動保護(hù)動作。利用判別波形間斷角的方法，主要是因?yàn)樵诋a(chǎn)生勵磁涌流的狀態(tài)下間斷角也會出現(xiàn)，一旦短路現(xiàn)象在變壓器的內(nèi)部發(fā)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(yīng)對勵磁涌流的時(shí)候就可以通過正弦波和基波的差別進(jìn)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(bǔ)償

針對差動保護(hù)中的不平衡電流問題，對其采取的預(yù)防措施主要是在變壓器相對穩(wěn)定的狀態(tài)下進(jìn)行電流補(bǔ)償。電流補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ袃煞N，一種是裝設(shè)自耦變流器，在電流互感器的一側(cè)裝置自耦變流器，在三繞組的變壓器中，則在其兩側(cè)裝置自偶變流器。第二種電流補(bǔ)償?shù)姆绞绞峭ㄟ^中間變流器的平衡繞組，主要是因?yàn)樵陔娏骰ジ衅鞯臓顟B(tài)中有不平衡電流的情況下，會產(chǎn)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(shí)間軸的一側(cè)向脫離，逐漸遠(yuǎn)離時(shí)間軸。根據(jù)不平衡電流的特性，將中間變流器裝設(shè)在差動回路中，利用中間變流器的速飽和的特點(diǎn)，能夠有效的降低不平衡電流的發(fā)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(hù)動作。

2.3差動保護(hù)的二次電流回路接地點(diǎn)錯誤引起保護(hù)誤動及預(yù)防措施

互感器的二次回路必須有可靠的接地，規(guī)程中有明確的規(guī)定：電流互感器的二次回路應(yīng)有且僅有一個接地點(diǎn)，并在配電裝置附近經(jīng)端子排接地，但對于有幾組電流互感器聯(lián)接在一起的保護(hù)裝置，則應(yīng)在保護(hù)屏上經(jīng)端子排接地。工程實(shí)踐中曾經(jīng)出現(xiàn)過由于多點(diǎn)接地情況發(fā)生，造成變壓器差動保護(hù)裝置誤動的案例。解決這一問題一方面靠嚴(yán)格驗(yàn)收，即斷開接地點(diǎn)進(jìn)行絕緣檢查搖測，確保其惟一；另一方面在變壓器投運(yùn)后帶有負(fù)荷的情況下，測量變壓器差動保護(hù)裝置的差流和差壓進(jìn)行判斷。

2.4變壓器差動保護(hù)帶負(fù)荷測試相量錯誤及預(yù)防措施

變壓器差動保護(hù)原理雖然簡單，但由于人為因素導(dǎo)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(hù)第一次投運(yùn)時(shí)進(jìn)行帶負(fù)荷相量測試。在變壓器投運(yùn)后帶有輕負(fù)荷的情況下，由保護(hù)人員用相位表在保護(hù)屏端子排依次測出變壓器各側(cè)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(cè)電流量的相量圖，分析驗(yàn)證變壓器各側(cè)電流互感器接線是否正確。

3結(jié)語

差動保護(hù)一定要認(rèn)真對待其電流輸入以及保護(hù)裝置的輸出回路，嚴(yán)格執(zhí)行各種規(guī)程規(guī)定，嚴(yán)密細(xì)致的測量差動保護(hù)的相量，正確分析測量結(jié)果。保護(hù)的正確動作涉及到每一個細(xì)節(jié)，加強(qiáng)每一名保護(hù)工作人員和變電運(yùn)行人員的技術(shù)培訓(xùn)，熟悉保護(hù)原理，提高業(yè)務(wù)水平，增強(qiáng)責(zé)任心，養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)，保護(hù)校驗(yàn)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，就能更有效的減少差動保護(hù)的誤動作。

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