變電站主變差動保護(hù)誤動的原因探析

高竟淇,劉　敏（國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司,西安　710075）

變電站主變差動保護(hù)誤動的原因探析

高竟淇,劉敏
（國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司,西安710075）

摘要：本文就變電站中出現(xiàn)主變動差誤差的解決辦法作出了詳盡的歸納和總結(jié)。為了能夠更加清楚的向讀者展示各解決辦法的原理和效果，從主變動差的保護(hù)原理入手，將三種重點(diǎn)的保護(hù)原理進(jìn)行了概括性的展示。在原理的基礎(chǔ)上，對于誤動作的產(chǎn)生原因作出了具體的分析，并針對不同的情況給出了常見的故障模型。進(jìn)而筆者又通過自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和理論知識，歸納總結(jié)了幾種常見的解決辦法，并進(jìn)行了詳盡的說明。關(guān)鍵詞：保護(hù)誤動；變電站；原因探析

0　前言

差動繼電器被很廣泛的運(yùn)用在變壓器上，對其進(jìn)行差動保護(hù)。雖然差動繼電器的結(jié)構(gòu)相對簡單、出錯率低，但也會因?yàn)槟承顩r而產(chǎn)生問題。由于故障的來源不同，對差動繼電器造成的影響也不一樣，大致分為誤動和拒動或靈敏度降低兩種。差動繼電器一旦出現(xiàn)故障，將會對電力系統(tǒng)造成很大的威脅，安全也無法保障。因此，我們需要系統(tǒng)的分析其故障的成因，并找出解決辦法。

1　主變差動保護(hù)原理

主變差動一般分為比率差動保護(hù)、差速轉(zhuǎn)動保護(hù)等三種，三者均由主變各側(cè)電流的矢量和來得到差動電流。在出現(xiàn)嚴(yán)重的區(qū)內(nèi)故障時，系統(tǒng)會通過差動速斷來切斷電路，來排除故障。

2　基于主要差動保護(hù)的誤動作原因探析

2.1基于新建變電站誤動作原因探析

一般來說，新建變電站的故障是差動保護(hù)誤動的最重要的原因，但是這種故障一般都會被及時發(fā)現(xiàn)。新建變電站的故障可以大致分為定值的選擇錯誤、施工現(xiàn)場的接線錯誤兩種，具體說明如下：

2.1.1定值的選擇錯誤

（1）定值的選擇不正確。定值計(jì)算部門往往會根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來判定差動速斷的定值。這個取值方式是與實(shí)際的取值方式存在偏頗。因而，在實(shí)際運(yùn)行的時候，變壓器會出現(xiàn)差電流，導(dǎo)致其誤動作的出現(xiàn)。

（2）二次CT接線方式有誤。目前的保護(hù)通常采取微機(jī)保護(hù)方式。同傳統(tǒng)的保護(hù)方式相比，微機(jī)保護(hù)對數(shù)據(jù)的變化非常敏感，在提高了方便性和靈活性的同時，也增加了誤動作出現(xiàn)的頻率。

2.1.2施工現(xiàn)場的接線錯誤

（1）CT極性反接。根據(jù)廠家的不同，默認(rèn)的同名端指向便不同。當(dāng)CT極性出現(xiàn)反接的狀況時，若主變電路正常，則會出現(xiàn)差流，此時會出現(xiàn)誤動；若此時主變異常，則不會出現(xiàn)差流，則出現(xiàn)保護(hù)拒動作。

（2）CT中性線沒能一點(diǎn)接地。按照規(guī)定，差動保護(hù)各側(cè)CT的二次電流回路需在回路中有一點(diǎn)接地。這樣可以保證及時在區(qū)外發(fā)生短路故障時，也能夠?qū)⑤^大的電流接入地網(wǎng)。但是，若有某點(diǎn)的中性線未接入地網(wǎng)，則會因?yàn)椴顒踊芈分挟a(chǎn)生不平衡電流，從而出現(xiàn)誤動作。

（3）開關(guān)操作的寄生現(xiàn)象。當(dāng)期的變電站多采用雙直流系統(tǒng)，而且此系統(tǒng)可以獨(dú)立工作。寄生現(xiàn)象多存在于高低壓側(cè)開關(guān)操作，若出現(xiàn)寄生現(xiàn)象時，易出現(xiàn)誤動現(xiàn)象。

2.2基于變電站運(yùn)行中產(chǎn)生誤動作

相較于新建變電站的誤差，運(yùn)行中的誤差比較少見，一般會在觸發(fā)某些特定條件后才會出現(xiàn)。一般有以下幾種：

2.2.1P類CT的暫態(tài)飽和導(dǎo)致的誤動作

當(dāng)鐵芯中的CT二次繞組感應(yīng)電動勢對時間的積分達(dá)到飽和時，我們就說其CT達(dá)到飽和。CT按照其是否要求在暫態(tài)情況下不飽和分為P類和TP類。其中，P類只要求在穩(wěn)態(tài)情況下不飽和，而TP類則要求在暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)兩種狀態(tài)下都不飽和。因此，當(dāng)其在暫態(tài)飽和時，可能會出現(xiàn)誤判，進(jìn)而導(dǎo)致誤動作的出現(xiàn)。

2.2.2變壓器低壓側(cè)真空短路器絕緣性能不好導(dǎo)致誤動作出現(xiàn)

變電站內(nèi)通常有兩臺主變，其一為運(yùn)行主變，另一臺則被做為冷備用。當(dāng)備用變壓器的低壓側(cè)出現(xiàn)真空泡的放電現(xiàn)象時，誤差保護(hù)動作會因此出現(xiàn)。但是，其真空泡出現(xiàn)放電動作時，大多是勵磁涌流出現(xiàn)在主變的低壓側(cè)。我們通常稱之為變壓器空投。此時，高壓側(cè)中沒有電流，處在分開位置。但是，由于其檢測方式的限制，導(dǎo)致誤動作會就此出現(xiàn)。

3　主變差動保護(hù)誤動作的解決辦法

3.1新建與改造變電站變電站的解決辦法

對于新建和改造變電站，要想降低其誤差出現(xiàn)的概率，就應(yīng)當(dāng)使其嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)。在建設(shè)和改造時，按照國家的相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，并按照廠家的文件和專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)來建設(shè)或改造。要保證每一個步驟均是按章行動，而非按照以往的經(jīng)驗(yàn)來安排數(shù)據(jù)。尤其對于差電流的確定，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照現(xiàn)場的狀況來確定，杜絕經(jīng)驗(yàn)主義。

3.2P類CT 的暫態(tài)飽和特性的解決辦法

對于主變差動保護(hù)誤動作是由于P類CT的暫態(tài)飽和特性引起的，建議采用的避免和改進(jìn)方法如下：

（1）利用類似D類或其他能夠抗暫態(tài)飽和的CT來代替之前的CT。或是可以更換微機(jī)繼電器，改進(jìn)其抗暫態(tài)飽和的能力。

（2）我們可以通過CT飽和后的電流特征的不同波形，進(jìn)而來確定保護(hù)裝置采用的方法。具體的實(shí)施辦法是，在CT飽和時通過加裝一個穩(wěn)定特性區(qū)，來判斷出變壓器的故障來源。當(dāng)其故障來源自區(qū)外時，在故障發(fā)生的第一時間，通過附加的穩(wěn)定特性區(qū)，將被檢測出高值初始制動電流暫時移開，避免出現(xiàn)主變差動作保護(hù)誤動作。而若其故障出現(xiàn)在區(qū)內(nèi)時，因其出現(xiàn)誤差的原理和現(xiàn)象均與外源性誤差不甚相。因此，系統(tǒng)能夠自行判斷，并作出機(jī)動處理。

這一結(jié)果目前成為解決此類問題最常用的手段，避免了我國許多地區(qū)主變差保護(hù)誤動作。

（3）當(dāng)系統(tǒng)處在110kV以下時，我們也可以用以下手段。為了能夠降低CT的飽和程度，從而使得外部短路電流倍數(shù)變小，我們可以按照實(shí)際要求提高CT的一次額定電流。或是可以選用大容量的CT，使CT的傳變性能改變。也可以通過改變二次額定電流和二次負(fù)荷阻抗的方法，降低實(shí)際的二次負(fù)荷。

4　結(jié)語

在變電站中，發(fā)生主變差動保護(hù)誤動的現(xiàn)象是非常常見的一個故障原因。由于其成因復(fù)雜，改進(jìn)手段多樣，使得在實(shí)際的操作過程中，一直是困擾工作人員的一個故障原因。本文從分析主變動差保護(hù)的原理入手，深入淺出，詳盡切實(shí)的對于如何避免這一故障作出了分析和總結(jié)，方便同行借鑒和使用。

參考文獻(xiàn)：

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