和應涌流對變壓器后備保護影響的研究佟靜

摘要：一臺變壓器空載合閘時，會在相鄰正常運行的變壓器中產生和應涌流。和應涌流中舍有較大的直流表減分量，容易引起電流互商S(TA)達到飽和點，并且和盅涌流比勵磁涌流表戰慢且持續時周長。因此會引起變壓器零序過電流保護等利用延時來躲過勵磁涌流影響的變壓器保護誤動作。本文在大量仿真實驗的基礎上，提出了解決和應涌流引起相關保護誤動的措施，并驗證了其可行性和有效性。

關鍵詞；變壓器 和應涌流 后備保護 零序電流

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)01(c)-0010-02

變壓器是電力系統中的主要設備，為保證整個電力系統連續穩定的工作需要裝設性能良好，工作可靠的變壓器保護。影響變壓器保護正確動作的因素有很多，目前的研究主要是關于如何防止變壓器勵磁涌流和外部故障引起的變壓器差動保護誤動，并取得了一定成果。近年來，出現了和應涌流引起變壓器差動保護以及后備保護誤動的報道，說明實際工程中使用的變壓器保護配置方案不具備識別和應涌流的能力，給主設備正常運行帶來了很大危害。

1 和應涌流對變壓器后備保護的影響(以變壓器零序過電流保護仿真實驗例證)

中性點直接接地運行的變壓器毫無例外的都采用零序過電流保護作為變壓器接地故障的后備保護。變壓器空載合閘時，勵磁涌流引起很大的零序電流，達到零序過電流保護的動作定值，但由于勵磁涌流衰減得比較快，一般通過延時環節，可以躲過其不利影響。如圖1(a)所示，零序電流幅值衰減很快，在保護的動作時間內(后備保護動作時間一般大于0.5s)衰減到動作值之下，不會引起零序過流保護誤動。如果產生和應涌流的變壓器中性點接地運行，也將產生很大的零序電流。由于和應涌流衰減緩慢、持續時間長，中性點零序電流也將長期存在，零序過電流保護通過延時不能躲過其不利影響，如圖1(b)所示，和應涌流引起的零序電流衰減很慢，維持以較大的幅值并持續很長時間，容易引起零序過電流保護誤動。

2 零序過電流保護判據

零序過電流保護作為變壓器主保護和相鄰元件接地保護的后備保護，在變壓器發生勵磁涌流與和應涌流時應該不動作。但是中性點接地運行的變壓器在產生和麻涌流時，會產生持續的、衰減緩慢的零序IU流，如圖1(b)所示，如果不采取措施容易引起零序過電流保護誤動。工程中實際投入運行的變壓器差動保護有兩種工作模式：①如判斷變壓器發生勵磁涌流或者和應涌流，則在閉鎖差動保護的同時閉鎖后備保護；②差動保護不帶閉鎖變壓器后備保護功能，后備保護一直開放。第1種工作模式，零序過電流保護作為后備保護不受和應拍流的影響。第2種工作模式，需要找到防止，和應涌流引起零序過流保護誤動的措施。

2.1 零序功率方向法

考慮Y/△接線變壓器且Y測中性點接地的情況下，發生內部接地故障產生零序電流時，相當于在故障點疊加零序電源，保護安裝處的零序功率方向為從變壓器流向母線，如圖2(b)所示。發生和應涌流時，變壓器T，空載合閘產生勵磁涌流時，三相勵磁