變壓器TA異常引發母線保護動作原因

摘 要：變壓器是一種常見的電力設備，對電壓變換、電能分配有著很關鍵的作用。變壓器TA異常也是變壓器出現的異常情況中非常常見的一種，變壓器TA異常會引起母線保護動作。母線保護是電力程序中的一種常見保護形式，它在出現異常情況時能否正常、快速的運轉是電力程序乃至整個系統能否順利、安全的解決異常情況的關鍵。本文主要通過變壓器出現TA異常而引發母線保護動作的情況分析，并通過具體電力系統運行過程中遇到的母線保護動作的實際案例，分析變壓器TA異常情況而引發母線保護動作的原因。

關鍵詞：變壓器；TA異常；母線保護動作

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.193

0 引言

變壓器是一個交換電力能源的裝置，它可以把某一數值的交流電壓、電流轉變為相同頻率的另一數值的交流電壓和電流，能合理、安全、節能的運用電能資源，調整電能運輸形式，優化電能的分配和使用。而按不同的標準劃分，變壓器可以劃分為諸多方式，比如按用途劃分，有電力變壓器、特種變壓器、沖擊變壓器等；按結構形式劃分，有單相變壓器和多相變壓器；按導電材質劃分，有鋁線變壓器、銅線變壓器、超導等變壓器、半銅半鋁變壓器等。

1 變壓器異常情況

1.1 變壓器出現噪音

變壓器出現比以往運行時候更刺耳的“吱吱”聲音、運行時發出不正常的錘擊聲或者呼呼的風聲、變壓器里面有“嚕嚕”的水聲、變壓器外部有噼啪的放電聲并伴隨著局部發熱……這幾種都屬于變壓器出現噪聲的情況，但各自所造成原因及所構成的具體影響各不相同，需要根據變壓器的具體型號、發出聲音的具體位置、噪聲故障的嚴重情況仔細辨別，采取不同的解決措施與辦法。

1.2 變壓器油位異常

變壓器出現油位異常主要分為假油位和油位過低兩種。假油位主要是指在變壓器的油溫正常變化決定變壓器油面的變化的情況下，而變壓器的油溫變化正常，油位變化卻不正常或者保持不動，就說明出現了假油位情況，而原因很大概率是油枕呼吸器堵塞或者油標管堵塞。而油位過低是指油位長期處于正常標準之下，究其原因有兩種，一種是變壓器的郵箱損壞，或者是放油閘門沒有關緊，導致內部油一直流失，第二個原因是工作人員正常取油過程中因疏忽，導致沒有進行后續補油工作。

2 母線保護

母線保護是電力操作和運轉系統中極為重要的一環，也是保證電力系統在運輸和轉化過程中安全、節能的關鍵一環，涉及了主副開關、母聯、多換電路等多個方面，各個電力系統都對母線保護十分重視，母線保護能否正常的快速運行已經成為能否快速排除電力故障的重中之重。母線故障是電力系統故障中十分重要的一種，會導致母線上所連接設備的安全性得不到保障，甚至出現大面積停電或者機電設備大面積損壞的情況。隨著科學技術的不斷發展和電力系統對保護層級要求的不斷提升，母線保護的運轉效率和安全性能在近些年都得到了大幅提高。

3 母線保護原理

母線保護的理論來源主要是基于基爾霍夫電流定律，具體是指：在這個定律里，母線被看做是一個中間點，在電流傳輸過程中，通過該中間點出去的電流總和與通過該中間點進來的電流總和是相等的。所以當這個中間點兩端出現一些故障時，通過這個中間點的電流總數也就為零，如果此時母線出現問題不能正常運轉，那么兩端通過的電流總量不為零，所以母線兩端通過的電流是否依舊保持平衡，我們就能在出現問題時初步判斷問題所在，所以當出現母線故障時，我們可以有的放矢的采取措施，立刻找到故障位置，判斷故障級別，迅速采取適當措施，保護電器元件不受進一步的損傷，讓損失最小化。

4 母線保護構成

母線保護系統主要有一下幾個部分：啟動元件、差動元件、抗飽和元件等。啟動元件一般有和電流突變量啟動元件、差電流啟動、工頻變化量突變量啟動等。而其中各部分又有具體劃分，包括母線差動保護差動元、常規比率差動元件、復式比率差動元件等。

5 母線保護的應用及發展趨勢

目前母線保護裝置主要有兩種，一種是微機母差保護，一種是中阻抗型母線電流差動保護。微機母差保護是符合時代發展趨勢的一種新型設備，具有獨特的檢測方法，并且具備極強的抗CT飽和能力。并且還具有自檢特性，讓可靠性提升的更為顯著，可利用多個通信接口實現與外部環境的即時溝通與聯系，實現信息的快速傳達與共享，其特點是充分利用了計算機科學，能夠在強大的數學計算基礎上快速的實現電路比率和運轉速率的精確制導定位，實現電流瞬時值差動原理和復式比率差動原理。微機母差保護具有即時調定的功能，是作為母線保護機型的發展方向的先進設備，能符合大多數電流交互設備的結構要求與使用要求。

第二種是中阻抗型母線電流差動保護，該設備是以電流瞬時值作測量比較的，如果母線出現了相關問題，那么他就會飛速運轉起來，達到1-3ms。并且該設備實現了高阻抗和比率制動特征的高效結合，在成功降低母差回路的負載阻值的同時，也讓外圍故障CT飽和不誤動，可以快速區分故障，快速識別動作，快速做出應急反應，實現“快速識別、立即解決”的目標。由于其不可替代的強大功能，該設備目前是我國國內電力系統內部的首選。

目前來說，從速度上來看中抗阻母差保護的速度還是優于微機母差保護動作的，危機母差保護動作在應對區外故障向區內故障轉化時，識別時間較久，穩定性較差，成熟性能尚有較大提升空間，所以在目前情況下，合理采用中阻抗母差保護的內部邏輯運轉回路，使之微機化，這樣發揮了中阻抗保護的長處，又具備了微機保護的自檢功能，成為了一個較為合理的發展方向。

6 結語

目前國內電力系統中，按照具體不同的具體情況，分別采用了不同的母線保護系統，在應對變壓器故障時也是根據實際情況采用了不同的解決措施與辦法。正確識別、使用不同型號變壓器，正確區分、掌握不同故障時的解決辦法，正確認識多種類型的母線保護裝置，對于分析變壓器故障以及與母線保護動作的關聯原因時格外重要。

參考文獻：

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作者簡介：宋長凱（1977-），男，湖北武漢人，本科，高級工、助理工程師，研究方向：電力系統自動化。endprint