微機型主變差動保護調試的常見問題及處理對策

何勇智

摘要：變壓器是電力系統中升高和降低電壓、輸送電能的核心設備，經過幾代人的努力，變壓器的性能得到極大的提升，但在調試中還是會出現各種各樣的問題，其中誤動作最為常見，危害也最大。受篇幅的限制，本文僅以誤動作來論述微機型主變差動保護調試的常見問題及處理對策。

關鍵詞：微機型主變；差動保護；誤動作；處理對策

可靠、穩定、穩定是微機型主變的主要特點，但其仍會出現一些故障問題，比如誤動作。在具體的工作中，我們只有對引發誤動作的常見問題有一個清晰正確的認識，我們才能采取有針對性的處理措施加以解決。

1.微機型主變差動保護調試中出現誤動作的常見問題

1.1改造中的變電站

1）電流互感器的變比有誤

對于投運年代較早的變電站，為了確保其能繼續正常地運行下去，我們通常會對其進行升級改造，但在具體的工作中我們經常遇到設備清單不詳細、電流互感器銘牌不清晰的情況，極容易因此而出現調試問題。比如錯誤的電流互感器變比導致的主變差動保護誤動[1]。

2）電流互感器的型號、規格不匹配

根據是否考慮短路電流的暫態過程，保護用電流互感器分為TP類、P類，TP類指的是穩態和暫態時均不能達到飽，P類指的是穩態時能達到飽和。進一步細分，TP類、P類又可分為多個類型，比如TP分為TPY、TPZ、TPX等，P類分為5P20、10P20等。站點的工作人員如果沒有注意到這些等級，其更換的電流互感器的型號、規格不匹配的問題，繼而變壓器就會發生區外故障。

1.2運行中的變電站

1）P類電流互感器的暫態飽和特性

筆者實際的工作經驗表明，主變差動保護誤動作常發生于P類電流互感器在發生區外清除故障和間歇性短路故障的瞬間。

2）主變低壓側真空斷路器絕緣不良

在一臺主變用作冷備用的情況下，如果放電現象發現于其低壓側斷路器真空泡中，則可認為變壓器空投，此時變壓器的高壓側斷是不會產生電流的，而低壓側繞組會產生勵磁涌流，但這并不會激發差動保護的制動，也就不會出現閉鎖現象，這是因為主變高壓側的諧波電才是差動保護的制動判斷依據，這也是冷備用變壓器差動保護誤動作的原因之一。

1.3新投運的變電站

1）比例、二次諧波制動的定值有誤

在變壓器內部出現輕微故障時，主變各側斷路器被差動保護不帶制動量跳開，這種制動方式稱之為比例制動。比例制動有以下兩種作用：區外故障時差動保護的可靠性更高；便于判斷變壓器空載合閘產生二次諧波時產生的是勵磁涌流還是故障電流，確保工作人員在保護制動時和開關跳閘時作出正確選擇。由于在運行的過程中會受到電流互感器變比、同時系數的影響，變壓器實際的制動電流值、額定差動值與理想條件下計算出的數值有較大的差距，比如計算出的差動定值遠低于實際的差電流，繼而引發差動保護誤動作。

2）沒有正確連接電流互感器的中性線

通常情況下，由保護裝置以及多組電流互感器組成的電流回路需要通過唯一的接地點節點，這個節點是控制室的保護屏，接地方式是經端子排接地。如果需要變更電流互感器的二次回路，則變更后應對接地情況進行檢查，避免出現兩點或多點接地，并確保接地良好。

3）電流互感器的接線方式選擇不當

三角形接線方式、星形接線方式是微機保護的高、低壓側最常采用的兩種接線方式，但無論采用何種接線方式，都可通過預設程序來實現高、低壓側電流相位角的轉移，通過這種方式得出的差動電流值也較為準確，但是需要保證電流互感器是正確的，否者在變壓器在正常運行時相位角轉移是無法實現的，其高、低壓側的電流差也會遠大于閥值，繼而引發差動保護誤動作[2]。

4）電流互感器的相序接反

正相序是電力系統的正常相序，這就是說變壓器的電流互感器應正相序連接，而接錯相序的結果是出現電流差，引發差動保護誤動作。

5）電流互感器的極性接反

在電流互感器極性接反的情況下，就算變壓器正常運行，其回路中也會形成差電流，繼而引發差動保護誤動作。

2.處理對策

2.1新投入運行的主變

1）次充電實驗

對新投入的的主變進行5次充電實驗，并在差動保護中引入跳閘，這樣做一是為了判斷差動電流回路接線是否正確，二是評估差動裝置規避勵磁涌

流的能力。

2）測量六角圖

在退出差動保護的情況下，應測量帶負荷主變壓器的差動回路的不平衡電流以及各側的電流向量，并據此繪制電流向量圖。

3）分析六角圖和不平衡電流

對不平衡電流和六角圖進行充分的分析，確保投入運行差動保護時所有的回路均是正確接線。

2.2暫態飽和特性不良的P類電流互感器

如果電流互感器屬于特性不良或暫態飽的P類，為了提高其抗暫態飽和的能力，可采用以下處理措施，一是引入最先進的光電流變換器，二是持續改進微機保護裝置。

2.3電壓等級小于l10kV的系統

對于電壓低于l10kV的系統，可采用以下處理措施，一是設立上要留有足夠的余量，確保電流互感器的容量與對應的電流互感器的電流互感器成比例，尤其要注意小容量電流互感器的傳變性能[3]，二是為了減小短路電流增加電流互感器的變比。三是為了減少二次負載減低二次額定電流和二次負載阻抗。四是提高動作電流，并確保靈敏度滿足要求。

2.4對YN側零序電流影響的改進措施

如果受到YN側零序電流的影響，可用以下處理措施，一是為了發揮YN側的三相電流減的消零作用，把其中的一個零序電流減去，二是根據穩態零序電流來判斷是否閉鎖或開放差動保護，即零序比例制動差動保護系統。

結束語：

無論是微機型主變的運行還是差動保護調試，誤動作均是不能完全避免的，這是本文著重論述誤動作的主要原因。當然差動保護調試中遇到問題有很多，本文不能一一論述，只希望本文能提升大家對誤動作的認識，以減少誤動作故障對差動保護調試工作進程的影響。

參考文獻：

[1]張燕.微機型主變差動保護誤動原因分析及對策[J].科協論壇（下半月），2013，（11）：80-82，83.

[2]范琨，范春菊.微機型主變差動保護誤動原因分析及對策[J].科技與創新，2014，（18）：12-13.

[3]李銀業，黃洪軍，楊成巖等.微機型主變差動保護定值的整定計算及調試中注意的問題[J].青海電力，2011，30（3）：24-26，35.endprint