一次差動保護誤動的分析與研究

王 愛，石培進

（1. 包頭職業技術學院，內蒙古 包頭 014030；2. 包頭第一熱電廠，內蒙古 包頭 014010）

一次差動保護誤動的分析與研究

王 愛1，石培進2

（1. 包頭職業技術學院，內蒙古 包頭 014030；2. 包頭第一熱電廠，內蒙古 包頭 014010）

為解決某電廠2×300MW機組A卸煤變差動保護的誤動作現象，我們對保護回路進行了具體研究，得到了差動保護誤動作原因是由于TA1二次負載超出了額定負載，我們由此入手，在原TA1低壓側加裝四個同型號、同變比的TA，并將其串聯接入差動回路，加大了TA1的額定負載，經運行檢驗差動保護工作完好，徹底解決了誤動情況。

差動保護；誤動作；電流互感器；二次負荷

1 引言

差動保護主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內部及其引出線上發生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障。差動保護原理簡單、使用電氣量單純、保護范圍明確、動作不需延時、靈敏度高，一直用于變壓器做內部故障的主保護。變壓器的差動保護都是縱聯差動保護，反應被保護變壓器各端流入和流出電流的相量差。變壓器縱差保護單相原理圖中互感器二次側采用環流法接線，對雙繞組變壓器實現縱差動保護的原理接線如圖1。

2 A卸煤變差動保護概況

某電廠2×300MW機組卸煤變母線室A卸煤變壓器裝設三相完全縱差動保護，接線圖如圖2所示。

當變壓器在正常工作情況下，電流互感器TA1和TA2的二次側電流差值為零，保護不動作。當電流互感器TA1與TA2之間發生故障時，造成二次側差流，啟動差動保護動作。其中，TA1的容量為20VA，其帶額定負荷為0.8Ω。

一段時間以來，A卸煤變差動保護頻繁誤動作。2015年9月13日，A卸煤變負荷側發生單相接地故障，A卸煤變高壓側開關差動保護動作跳閘。經分析，由于故障點位于差動保護范圍以外，確認此次差動保護屬于誤動作。

3 誤動原因分析

在A卸煤變所裝設的差動保護中，變壓器低壓側電流互感器二次側電纜長708米，經實測，其電阻值約為3.5 Ω，已經遠遠高于其額定負載阻值0.8 Ω。

電流互感器二次負載阻抗的大小對互感器的飽和度有很大影響。運行和使用中造成的測量誤差過大是電流互感器鐵芯飽和和二次負載過大所致。因為如果電流互感器的二次負載阻抗增加是很多，超出了所容許的二次負載阻抗時，則電流互感器的二次端電壓和電勢必然增大，勵磁電流的數值就大大增加，而使鐵芯進入飽和狀態，在這種情況下，一次電流的很大一部分將用來提供勵磁電流，從而使互感器的誤差大為增加，其準確度就下降了。

經分析，造成這次差動保護誤動的根本原因便是TA1二次負載超出額定負載，當區外故障時，TA1飽和，與TA2形成差流，造成誤動。如圖3所示。

4 解決方案

經分析，此次差動保護誤動與電流互感器的飽和有直接的關系，所以從防止電流互感器飽和的角度入手解決問題。具體方案如圖4。

如圖4所示，在原TA1低壓側再加裝四個同型號、同變比的電流互感器，并將其串聯接入差動回路，這樣就加大了TA1的額定負載，且其變比仍然不變。TA1目前額定負載：50.8=4Ω，大于實際運行中的二次側負荷3.5 Ω，防止了差動保護誤動作。至此，A卸煤變差動保護的誤動情況得以解決，在投入運行后，運行情況較好，從未發生誤動情況。

5 總結

差動保護不但對電流的幅值轉變和相位轉變的準確度要求很高，還要求電流互感器的剩磁小，構成差動保護各電流互感器的勵磁特性完全相同，接線準確牢固，這對我們的日常維護工作也提出了很高的要求。

本文通過一次由于電流互感器飽和而造成的差動保護誤動現象，對導致電流互感器產生誤差的原因進行了分析與研究，提出了一種針對此種現象而經常被采用的解決方案。在此后的運行中驗證了我們的方法是有效的，由于電流互感器二次側負荷超過額定負荷所導致的互感器飽和，進一步造成了差動保護的誤動作問題，已經基本解決了。對于靈敏度很高的繼電保護元件，在平時工作過程中就要經常注意其運行參數及工作狀態，及時發現問題，解決問題。

總之，認真的檢查和嚴謹的分析對繼電保護工作十分重要，二者缺一不可。

［1］劉學軍.繼電保護原理［M］.北京：中國電力出版社，2008.

［2］江蘇省電力公司.電力系統繼電保護原理與實用技術［M］.北京：中國電力出版社，2007.

［3］天津大學電力研究培訓中心.電力系統繼電保護原理與實用技術［M］.天津大學電力研究培訓中心，1998.

［4］國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護實用技術問答［M］.中國電力出版社，2011.

［5］《電力系統繼電保護及安全自動裝置運行評價規程》.DL/T 623-2010［S］.國家能源局.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.255

王愛（1985-），女，內蒙古包頭人，碩士研究生，講師，研究方向：電力系統自動化及其應用。