變壓器差動保護誤動作原因分析及措施

李建閣

摘 要：電力系統運行過程中，變壓器作為最主要的設備，其主要負責電能分配、電壓變換和提供電力服務等，因此，電力系統安全運行的重要保障就是變壓器運行的穩定性。因此，為了確保變壓器能夠安全穩定的運行，則需要采取一定的保護措施，而其中一種較為常見的保護方法就是差動保護。但即使應用差動保護對變壓器進行保護，但也不可避免的會出現誤動作的發生，導致變壓器的正常運行受到影響，所以需要分析變壓器差動保護誤動作的原因，同時采取行之有效的措施來處理，以保證變壓器能夠安全、穩定的運行，保證電力系統穩定的提供電能的供應。

關鍵詞：變壓器 差動保護 誤動原因 解決措施

中圖分類號：TM403.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0093-01

作為電力系統安全運行的重要保證的變壓器一旦發生故障，就會嚴重影響到電力系統的安全運行。所以在實際工作中，為了確保變壓器能夠安全穩定的運行會采取多種保護措施，而差動保護就是其中為了常見的保護措施之一。但在電力系統運行過程中，一旦出現勵磁涌流或不平衡電流時，都會發生差動保護誤動，進而導致電力系統的正常運行受到影響。文中從變壓器差動保護入手，分析了變壓器差動保護誤動作的原因，并進一步具體闡述了變壓器差動保護誤動的解決措施。

1 變壓器差動保護概述

變壓器差動保護具有較多種類，但不管哪種差動保護其差動電流都是通過變壓器各側電流的向量和得到的，變壓器運行正常或保護區外發生故障時，差動電流就會接近為零，但是保護區一旦發生故障，就會增加差動電流。

（1）比率差動保護的動作特性。對于變壓器輕微故障的發生，變壓器差動保護會具有較好的靈活度，而在保護區外較為嚴重的故障發生時，會在較大的制動量下有效的砍價壓器差動保護可靠性的提高。

（2）差動速斷保護的作用。當變壓器區內產生嚴重的故障時，差動保護就會做出迅速反應，將變壓器各側斷路器斷開，快速地切除故障點。但當互感器飽和或是在對故障變壓器進行合閘時，都會使諧波分量增加從而導致差動保護出現動作延時，使差動速斷增加。按照避開變壓器的勵磁涌動和最大運行方式下穿越性故障引起的不平衡電流間的較大值，來確定差動速斷定值。

2 分析變壓器差動保護誤動作的原因

2.1 變壓器差動保護誤動作由不合理參數設置造成

微機保護無論是方便性不是靈活性都好于傳統的常規繼電保護，其通過軟件來完成高、低壓側電流相角的轉移，而且在高壓側無論是采取哪種接線方式，都能夠得到正確的差動電流。但也正是由于微機保護具有較好的靈活性和方便性，導致差動保護誤動作很容易就發生了，尤其是不能正確選擇二次電流互感器接線方式整定值時，就無法實現高壓側相角轉移，使高壓、低壓測電流失去平衡，從而發生差動保護誤動作。

2.2 變壓器差動保護誤動作因接線錯誤造成

利用微機保護時，利用軟件來對差動電流進行計算，而且不管采用哪種計算方法都能夠得到差動電流。但差動電流計算結果則直接關系到變壓器差動回路電流互感器的同名端指向，不管是批向變壓器還是批向側母線，最后都會在一定程度上影響到差動電流的結果。而在進行接線時，一旦相序接反，則會導致變壓器差動保護誤動作的發生，正常情況下電力系統的相序為正序，同時在變壓器任意一側的電流互感器有相序接錯時，差動電流也會產生，進而導致變壓器差動保護誤動作的發生。

2.3 誤動作因電流互感器（TA）中性線沒有按照一點接地原則接線而引發

差動保護包括各側電流互感器（TA）的二次電流回路接地時，必須要通過一點可靠接于接地網。由于任何一個變電站和發電廠的接地網各點都不是絕對等電位，一定的電位差在不同點之間還是存在的，區外短路故障發生時，接地網中就有較大的電流流入，較大的電位差就會產生在點和點之間。如果差動保護的二次電流回路在接地網的點接地不一樣，接地網中的不同接地點間的電位差，產生的電流將會流到保護二次回路，流入的電流可能使差動回路中的不平衡電流增加，從而導致差動保護誤動作的發生。

3 變壓器差動保護誤動的解決措辦法

3.1 對電流不平衡的解決措施

3.1.1 由相位差造成的電流不平衡現象的解決措施

電流不平衡的情況要想消除，則需要先對變壓器兩端電流間的相位差進行消除，在實際操作過程中，可以通過對變壓器兩側電流互感器接線方法進行改變來完成。其主要是通過將變壓器與電流互感器原來星形一側的接線利用三角形接線方式來進行替換，同時三角形一側的接線則利用星形來進行替換，這樣就會導致電流互感器二次電流相位差保持在零的狀態，確保了相位差電流不平衡現象的出現。

3.1.2 由電流互感器變比不同造成的電流不平衡現象的解決措施

為了實現能夠降低電流的目的，則需要選擇適宜的電流互感器，即所選擇的電流互感器其變比等級要相同，而且還對使差動繼電器內部平衡線圈的作用有效的發揮出來，這樣才能使電流互感器不同的變比電流消除。另外，可將不同類型的自耦變流器安排在差動繼電器的一側或兩側，進而使電流補償功能得以實現，并解決因電流互感器變比不一樣而產生的不平衡電流的問題。

3.2 對勵磁涌流的解決措施

通過對勵磁涌流現象采取必要的防范措施，這對于消除不平衡電流將起到極其重要的作用。所以在實際工作中，需要使用差動繼電器有快速飽和鐵心的或是電流互感器能實現快速飽和的，這樣就可以在外部故障恢復電壓時，使磁通突變的問題得到有效的解決，避免在一次繞組中產生勵磁涌流，確保電流的平衡。另外也可以將中間變流器在差動回路中進行安裝，從而可以對電流進行快速補償，有效地對差動保護誤動情況進行防范。

3.3 保護裝置整定值不當的影響

以下條件是差動保護的整定動作電流必須要符合的。

（1）躲過勵磁涌流。通常來說，變壓器勵磁電流一般最大限度也不會超過定額電流的10%，而出現外部故障時，因減少了勵磁電流，所以不會怎么影響到差動回路，不過當外部故障切除或者是變壓器空載投入后恢復電壓時，則導致較大的勵磁涌流產生，極易導致差動保護誤動作發生。（2）外部短路最大不平衡電流。（3）電流互感器二次回路斷線不動作。

4 結語

變壓器差動保護作為變壓器運行過程中極為重要保護措施之一，其具有復雜性，而且在運行中需要考慮較多的因素，因此需要做好運行過程中的維護工作，對保護裝置的運行工況進行檢查，測量保護裝置二次回路的絕緣情況，對電流互感器二次接線螺絲進行緊固，確保變壓器差動保護工作的安全性和可靠性，有效地保護變壓器能夠安全、穩定的運行。

參考文獻

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