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1、理论广角 2 0 1 3年 1 0 期 ( 中 ) 3 5 k V主变差动保护防误动分析 1 引言 3 5 k V 主变差动保护是变压器的主要保 护手段， 基本原理是反应被保护变压器各端 流入和流出电流的差 ，在保护区内故障 ，差 动回路中的电流值大于整定值， 差动保护瞬 时动作， 而在保护区外故障，主变差动保护 则不应动作。当变压器内部或变压器引出线 套管( 在差动保护范围内) 发生严重故障时， 由于 T A饱和二次电流的波形将发生严重畸 变，其中含有大量的谐波分量， 使涌流判别 元件误判成励磁涌流引起的差流， 使差动保 护拒动或延缓动作， 严重损坏变压器。受变 压器励磁电流、接线方式 、电
2、流互感器误差 等因素的影响， 使差动回路中产生不平衡电 流 ， 而不平衡电流中励磁涌流的存在，常可 导致变压器差动保护误动， 给变压器差动保 护的实现带来困难，因此采用措施减少不平 衡电流及其对保护的影响是实现主变差动 保护需要解决的主要矛盾 。 2 主变差动保护分析 在主变差动保护所用电流互感器选择 时， 除应选带有气隙的D级铁芯互感器外， 还应适当地增大电流互感器变比， 以降低短 路电流倍数，这样可以有效削弱励磁涌流， 减少差动回路中产生的不平衡电流， 提高差 动保护的灵敏度。这对避免保护区外故障， 尤其是 最严重 的三相金属 性短路 而导致 的 主变差动保护误动作尤为有效。 实例 1 ：
3、 一台三相 3 5 k V变压器。容量 S e = 1 0 MV A，电压 3 5 2 X 2 5 k W 1 l k V，接 线方 式 ：Y d 一 1 1 ，变压 器 额 定 电流 ： 2 1 3 A 6 0 8 A。主变差动保护采用 B C H一 2型差 动继电器 。基本计算如表 1所示 ，已确定 3 5 k V侧为基本侧。 主变差动保护部分整定值如下( 计算过 程略) ： 差动线圈的计算匝数：We d j s = 6 3匝， 实际匝数向下取整。 取 Wc d d s = 6 匝； 继电器的实际动作电流：I d z = 1 0 A ； 灵敏度K l m = 2 1 。 该变电所曾发生 1
4、 0 k V线路出线处因外 力破坏导致三相金属性短路，1 0 k V线路电 流速断动作 ，相继引起主变差动保护误动 作。我们初步分析因短路点离保护太近， 又 是 最严重 的三相金属 性短路 ，短路 电流极 大，当外部故障切除。电压恢复时。出现数 值很大的励磁涌流， 从而使差动回路产生的 不平衡电流大于整定电流值而导致主变差 动保护误动作。但如果提高保护定值， 如保 护定值增大为 l 1 A ， 则灵敏度变小 K l m = 1 9 1 刘丽 f 安徽砀 山供 电公司 安徽 宿州 2 3 5 3 0 0) I d 0 0 r I d 0 + K B 1 ( I t I r O )( I r I
5、r O) 式 中，I d 一 差动 电流 K B I一 比率制动系数 I d O -“一 最小差动电流 I r一 制动 电流 I r O 一 制动电流拐点值。 另外， 装置还设有 C T饱和时的暂态稳 定特性， 将在以下说明。装置的动作特性曲 30 6 线如下 图所示。 以上差动保护方案 中，针对变压器的各 种接 线方式 的情况下 ，c T 的同名端均指向 母线或变压器时， 差动电流I d 、制动电流 I r 电流的选取方法分别如式所示。 II d l=l l h + I l l Il r l=ll h I l l 2 式中 ，I h 一 高压侧校正后 电流相量 ，I 1 一低压侧校正后 电流
6、相量 根据加强差动保护动作可靠性的需要， 以上保护方案可以选择循环闭锁功能，即至 少有两相差动电流满足动作条件时， 比率差 动保护才允许 出口。 比率差动保护可选择受不同原理励磁 涌流判据的制动，可选择受 c T断线、 C T 饱 和 的闭锁 ，还受采样数据异常的闭锁。 发生 1 样 、2 # 变压器差动保护误动现象 后 ，继保人员对以上原理进行了仔细的分 析，对保护装置的定值计算、保护接线、 互 感器极性进行校验 和检查 ，最终发现 ：1 # 主 变差 动 由于开关柜 在出厂时疏 忽或在运输 过程 中震动 ，导致 主变低压侧互感器保护接 线松动， 造成接线接触不良， 使得差动电流 大于整定值
7、， 而 2 # 主变差动动作是由于主变 低压侧互感器 A 、c相序接线错误所致， 两 种不同的故障类型导致相同类型的保护动 作 ，而且在 同一时间 内出现是很少见 的。最 终 ，经修正错误 以后 ，两 台主变的差动保 护 故障全部消失， 全部都能正常可靠供电， 保 障了次变电站的正常运行。 3 结论 为防止主变差动保护因不平衡电流的 影响造成的保护误动作， 在选择保护用电流 互感器时， 除应选带有气隙的 D级铁芯互感 器外 ， 适当增大电流互感器变比， 这样可以 降低短路电流倍数， 减少差动回路中产生的 不平衡电流，有效削弱励磁涌流，提高差动 保护的灵敏度。这对避免保护区外故障， 尤 其是最严重的三相金属性短路而导致的主 变差动保护误动作不失为有效的方法之一。 另外在 平常 的继 电保护 装置检修 时也 一定要基 于差动保护工作原理 ，熟悉差动保 护装置的各种性能， 这样才能正确的做出判 断 ，及时处理所发生 的问题 ，防止事故的发 生。
