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变压器差动保护分析与研究
王丽坤
（大同供电分公司检修工区
山西大月037008）
数字技术与应用
摘要：电力变压器是电力系统中录关健的主设各之一，它承担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。图此，变压器的正常送行是对电力系统安全，可靠，优质，经济适行的重要保证，作为主设备主保护的机型以联差动（间称数差或差动）保扩，要然经过不断的改进，但是还存在一基误动作的情况，这将遗成变压器的非正常停，影响电力系就的发供电，善至是速成系就振荡，对电力系统发供电的携定运行是很不利的。本文分新了差动保护不平衡电流产生的原固，并提出了相应的防范播施，
关键词：差动保护工作原理不平衔电流产生原图
防范播元
中图分类号：TM407
文献标识码：A
1引言
'变压器差动保护是按照循环电流原理构成的，是变压器的主保护，一般采用的是带制动特性的比率差动保护，因其所具有的区内故障可靠动作，区外故障可靠闭锁的特点使其在系统内得到了广泛运用。双绕组变压器，在其两侧装设电流互感器，当两侧电流互感器的同极性在同一方向，则将两侧电流互感器不间极性的二次端子相连接（如果同极性端子均置于靠近母线一侧，二次侧为同极相连），差动继电器的工作线圈并联在电流互感器的二次端子上，在正常运行或外部故障时，两侧的二次电流大小相等，方向相反，在继电器中电流为零，因此差动保护不动作。然而，由于变压器在实际运行中引起的不平律电流，使差动继电器的动作电流增大，从而降低了保护的灵敏度。
2产生康因
(1)稳态不平衡电流产生的原因：①变压器高低压侧绕组接线方式不同，②变压器各侧电流互感器的型号和变比不相同，①带负荷调分接头引起变压器变比的改变。
(2)暂态不平衡电流主要是由于变压器空赖投人电源或外部故障切除，电压恢复时产生的励磁涌流。
3差动保护用的电流互感器的基本要求
差动保护用的电流互感器需要满足两个条件：一是稳态误差必须控制在10%误差范围之内，因为整定计算中采用的不平衡稳态电流是按10%误差条件计算的。二是暂态误差。电流互感器剩磁对于饱和影响很大，当剩磁与短路电流暂态分量引起的磁通极性相同时，加重二次电流的畸变，因此电流互感器铁心中存在剩磁，则电流互感器可能在一次电流远低于正常饱和值即过早饱和，差动保护的暂态不平衡电流比稳态时大得多，仅在整定计算时将稳态不平衡电流增大二倍是不够安全的。采取抗饱和的办法是使用带有气隙的TPY级电流互感器，但是差动保护广泛使用的是P级电流互感器，对P级电流互感器规定允许稳态误差不超过10%，暂态误差必然要超过稳态误差，在实用上可在按稳态误差选出的技术规范基础上通过“增密"以限制暂态误差。
采用增密的方法主要有：(1)将准确限值系数增大二倍(允许短路电流为额定电流的倍
万方数据
文章编号：1007-9416（2010)11-0133-01
数)：(2)将二次额定负担增大一倍：(3)增大二次电缆裁面使二次同路的总电阻减半，(4)改用5 P级电流互感器(复合误差由10%降为5%)。
目前110kV及以下电压等级均采用P级电流互感器，220kV变压器亦采用P级电流互感器或5P级，PR级电流互感器，因此差动保护需要采取抗电流互感器饱和的措施，500 kV变压器在500kV偶，220kV侧均用TPY级电流互感器，对于600MW大型发电机变压器组保护，500kV侧均采用TPY级电流互感器，在发电机侧已有TPY级电流互感器可选用。
4变压器励磁涌流的影响和防范播施
4.1变压器励磁涌流对差动保护的影响变压器的高、低压键是通过电磁联系
的，故仅在电源的一侧存在励避电流，它通过电流互感器构成差回路中不平衡电流的一部分，在正常运行情况下，其值很小，一般不超过变压器额定电流的3%~5%，当外部发生短路敬障时，由于电源侧母线电压降低，励磁电流更小，因此这些情况下的不平衡电流对差动保护的影响一般可以不必考惠，在变压器空载投人电源或外部故障切除后电压恢复过程中，由于变压器铁芯中的码通急剧增大，使铁芯瞬间饱和，这时出现数值很大的神击励磁电流(可达5~10倍的额定电流)，通常称为励磁涌流。
励磁涌流IE中含有大量的非周期分量与高次谐波，因此励磁涌流已不是正弦波，而是尖顶波，且在最初股间完全偏于时间轴的一侧。励磁涌流的大小和衰减速度，与合闸瞬间外加电压的相位，铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量、变压器的容量及铁芯材料等因索有关。
4.2变压器差动保护中减小助磁涌流影响的措施
防止励磁涌流影响，采用BCH型具有速饱和变流器的继电器是国内目前广泛采用的一种方法。当外部故障时，所含非周期分量的最大不平衡电流能使速饱和变流器的铁芯很快地单方面饱和，传变性能变坏，致使不平衡电流难于传变到差动继电器的差动线围上，保证差动保护不会误动。内部故障时虽然速饱和变流器一次线圈的电流也含有一定的非周期性分量，但它衰减得快，一般经过1.5~2个周波即衰减完毕，此后票饱和变流器一次线圃中通过的完全是周期性的短路电流，于是在二次线圃中产生很大
的感应电动势，并使执行元件中的相应电流也较大，从面使继电器能灵敏地动作。速饱和变流器正是利用容易饱和的性能来骤过变压器外部短路不平衡电流和空载合闸励磁涌流的非周期分量影响。
4.3采用内部短路电流和助磁涌流波形的差别（有无间断角）来躲过励磁涌流
此种方法是将差电流进行微分，再将微分后的电流进行全波整流，利用整流后的波形在动作整定值下存在时间长短来别断是内部故障，还是励磁涌流。
4.4利用二次谱波制动
保护装置在变压器空载投人和外部故摩切除电压恢复时，利用二次请波分量进行制动，内部故障时，利用基波做，外部故库时，利用比例制动回路录过不平衡电流，
5防止变压器差动保护误动作的对策
对于新建或设备更新改造的发电厂和变电站的那紫原因造成的变压器保护误动情况，应严格按照国家相关标准，文件或者厂家说明书执行，每一个流程均需要严格把关，待别是变压器初次投运，一定要带负荷查看差电流，根据现场负荷情况再适当调整定值，由于变压器的励磁通流或和应涌流造成变压器差动保护误动作的，可采用调整差动保护启动门槛定值和调整差动保护二次谐波制动系数定值。对于P类电流互感器(T A)的暂态饱和特性造成变压器差动保护误动作，可采用以下几点改进方法：来用D类、 PR类带气隙的或者是TPY类的，或者是电流变换器等抗暂态饱和的电流互感器（T A)提高微机继电保护装置抗饱和的能力，特别是抗暂态饱和的能力。
6结语
近年来，微机保护装置的应用日益广范，但是变压器主保护的误动原因仍是多方面的，我们只有在安装调试过程中把每一环节工作做细，接照检验条例和有关规程规定，严把整组试验关，积极采取相应措施，是可以提高变压器差动保护的可靠性的，为了保证差动保护动作的选择性，差动继电器的动作电流应尽量避开最大不平衡电流，不平衡电流越小，保护装置的灵敏度越高，从而保证变压器的安全稳定运行变压器的差动保护应建立在安全可亮的基础之上，
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