变电站主变差动保护误动的原因探析

高竟淇,刘　敏（国网陕西省电力公司检修公司,西安　710075）

变电站主变差动保护误动的原因探析

高竟淇,刘敏
（国网陕西省电力公司检修公司,西安710075）

摘要：本文就变电站中出现主变动差误差的解决办法作出了详尽的归纳和总结。为了能够更加清楚的向读者展示各解决办法的原理和效果，从主变动差的保护原理入手，将三种重点的保护原理进行了概括性的展示。在原理的基础上，对于误动作的产生原因作出了具体的分析，并针对不同的情况给出了常见的故障模型。进而笔者又通过自己的实际经验和理论知识，归纳总结了几种常见的解决办法，并进行了详尽的说明。关键词：保护误动；变电站；原因探析

0　前言

差动继电器被很广泛的运用在变压器上，对其进行差动保护。虽然差动继电器的结构相对简单、出错率低，但也会因为某些状况而产生问题。由于故障的来源不同，对差动继电器造成的影响也不一样，大致分为误动和拒动或灵敏度降低两种。差动继电器一旦出现故障，将会对电力系统造成很大的威胁，安全也无法保障。因此，我们需要系统的分析其故障的成因，并找出解决办法。

1　主变差动保护原理

主变差动一般分为比率差动保护、差速转动保护等三种，三者均由主变各侧电流的矢量和来得到差动电流。在出现严重的区内故障时，系统会通过差动速断来切断电路，来排除故障。

2　基于主要差动保护的误动作原因探析

2.1基于新建变电站误动作原因探析

一般来说，新建变电站的故障是差动保护误动的最重要的原因，但是这种故障一般都会被及时发现。新建变电站的故障可以大致分为定值的选择错误、施工现场的接线错误两种，具体说明如下：

2.1.1定值的选择错误

（1）定值的选择不正确。定值计算部门往往会根据以往的经验来判定差动速断的定值。这个取值方式是与实际的取值方式存在偏颇。因而，在实际运行的时候，变压器会出现差电流，导致其误动作的出现。

（2）二次CT接线方式有误。目前的保护通常采取微机保护方式。同传统的保护方式相比，微机保护对数据的变化非常敏感，在提高了方便性和灵活性的同时，也增加了误动作出现的频率。

2.1.2施工现场的接线错误

（1）CT极性反接。根据厂家的不同，默认的同名端指向便不同。当CT极性出现反接的状况时，若主变电路正常，则会出现差流，此时会出现误动；若此时主变异常，则不会出现差流，则出现保护拒动作。

（2）CT中性线没能一点接地。按照规定，差动保护各侧CT的二次电流回路需在回路中有一点接地。这样可以保证及时在区外发生短路故障时，也能够将较大的电流接入地网。但是，若有某点的中性线未接入地网，则会因为差动回路中产生不平衡电流，从而出现误动作。

（3）开关操作的寄生现象。当期的变电站多采用双直流系统，而且此系统可以独立工作。寄生现象多存在于高低压侧开关操作，若出现寄生现象时，易出现误动现象。

2.2基于变电站运行中产生误动作

相较于新建变电站的误差，运行中的误差比较少见，一般会在触发某些特定条件后才会出现。一般有以下几种：

2.2.1P类CT的暂态饱和导致的误动作

当铁芯中的CT二次绕组感应电动势对时间的积分达到饱和时，我们就说其CT达到饱和。CT按照其是否要求在暂态情况下不饱和分为P类和TP类。其中，P类只要求在稳态情况下不饱和，而TP类则要求在暂态和稳态两种状态下都不饱和。因此，当其在暂态饱和时，可能会出现误判，进而导致误动作的出现。

2.2.2变压器低压侧真空短路器绝缘性能不好导致误动作出现

变电站内通常有两台主变，其一为运行主变，另一台则被做为冷备用。当备用变压器的低压侧出现真空泡的放电现象时，误差保护动作会因此出现。但是，其真空泡出现放电动作时，大多是励磁涌流出现在主变的低压侧。我们通常称之为变压器空投。此时，高压侧中没有电流，处在分开位置。但是，由于其检测方式的限制，导致误动作会就此出现。

3　主变差动保护误动作的解决办法

3.1新建与改造变电站变电站的解决办法

对于新建和改造变电站，要想降低其误差出现的概率，就应当使其严格符合标准。在建设和改造时，按照国家的相关法规和标准，并按照厂家的文件和专业技术人员的指导来建设或改造。要保证每一个步骤均是按章行动，而非按照以往的经验来安排数据。尤其对于差电流的确定，应当严格按照现场的状况来确定，杜绝经验主义。

3.2P类CT 的暂态饱和特性的解决办法

对于主变差动保护误动作是由于P类CT的暂态饱和特性引起的，建议采用的避免和改进方法如下：

（1）利用类似D类或其他能够抗暂态饱和的CT来代替之前的CT。或是可以更换微机继电器，改进其抗暂态饱和的能力。

（2）我们可以通过CT饱和后的电流特征的不同波形，进而来确定保护装置采用的方法。具体的实施办法是，在CT饱和时通过加装一个稳定特性区，来判断出变压器的故障来源。当其故障来源自区外时，在故障发生的第一时间，通过附加的稳定特性区，将被检测出高值初始制动电流暂时移开，避免出现主变差动作保护误动作。而若其故障出现在区内时，因其出现误差的原理和现象均与外源性误差不甚相。因此，系统能够自行判断，并作出机动处理。

这一结果目前成为解决此类问题最常用的手段，避免了我国许多地区主变差保护误动作。

（3）当系统处在110kV以下时，我们也可以用以下手段。为了能够降低CT的饱和程度，从而使得外部短路电流倍数变小，我们可以按照实际要求提高CT的一次额定电流。或是可以选用大容量的CT，使CT的传变性能改变。也可以通过改变二次额定电流和二次负荷阻抗的方法，降低实际的二次负荷。

4　结语

在变电站中，发生主变差动保护误动的现象是非常常见的一个故障原因。由于其成因复杂，改进手段多样，使得在实际的操作过程中，一直是困扰工作人员的一个故障原因。本文从分析主变动差保护的原理入手，深入浅出，详尽切实的对于如何避免这一故障作出了分析和总结，方便同行借鉴和使用。

参考文献：

[1]丁浩杰.变压器差动保护用电流互感器饱和的原因分析及解决办法[J].广东电力,2011(12):156-157.

[2]徐习东,雒铮,方愉冬.变压器差动保护的隐患[J].电力系统自动化,2012(13):59-60.