变压器差动保护误动作原因分析及措施
2015-07-29李建阁
李建阁
摘 要:电力系统运行过程中,变压器作为最主要的设备,其主要负责电能分配、电压变换和提供电力服务等,因此,电力系统安全运行的重要保障就是变压器运行的稳定性。因此,为了确保变压器能够安全稳定的运行,则需要采取一定的保护措施,而其中一种较为常见的保护方法就是差动保护。但即使应用差动保护对变压器进行保护,但也不可避免的会出现误动作的发生,导致变压器的正常运行受到影响,所以需要分析变压器差动保护误动作的原因,同时采取行之有效的措施来处理,以保证变压器能够安全、稳定的运行,保证电力系统稳定的提供电能的供应。
关键词:变压器 差动保护 误动原因 解决措施
中图分类号:TM403.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(a)-0093-01
作为电力系统安全运行的重要保证的变压器一旦发生故障,就会严重影响到电力系统的安全运行。所以在实际工作中,为了确保变压器能够安全稳定的运行会采取多种保护措施,而差动保护就是其中为了常见的保护措施之一。但在电力系统运行过程中,一旦出现励磁涌流或不平衡电流时,都会发生差动保护误动,进而导致电力系统的正常运行受到影响。文中从变压器差动保护入手,分析了变压器差动保护误动作的原因,并进一步具体阐述了变压器差动保护误动的解决措施。
1 变压器差动保护概述
变压器差动保护具有较多种类,但不管哪种差动保护其差动电流都是通过变压器各侧电流的向量和得到的,变压器运行正常或保护区外发生故障时,差动电流就会接近为零,但是保护区一旦发生故障,就会增加差动电流。
(1)比率差动保护的动作特性。对于变压器轻微故障的发生,变压器差动保护会具有较好的灵活度,而在保护区外较为严重的故障发生时,会在较大的制动量下有效的砍价压器差动保护可靠性的提高。
(2)差动速断保护的作用。当变压器区内产生严重的故障时,差动保护就会做出迅速反应,将变壓器各侧断路器断开,快速地切除故障点。但当互感器饱和或是在对故障变压器进行合闸时,都会使谐波分量增加从而导致差动保护出现动作延时,使差动速断增加。按照避开变压器的励磁涌动和最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流间的较大值,来确定差动速断定值。
2 分析变压器差动保护误动作的原因
2.1 变压器差动保护误动作由不合理参数设置造成
微机保护无论是方便性不是灵活性都好于传统的常规继电保护,其通过软件来完成高、低压侧电流相角的转移,而且在高压侧无论是采取哪种接线方式,都能够得到正确的差动电流。但也正是由于微机保护具有较好的灵活性和方便性,导致差动保护误动作很容易就发生了,尤其是不能正确选择二次电流互感器接线方式整定值时,就无法实现高压侧相角转移,使高压、低压测电流失去平衡,从而发生差动保护误动作。
2.2 变压器差动保护误动作因接线错误造成
利用微机保护时,利用软件来对差动电流进行计算,而且不管采用哪种计算方法都能够得到差动电流。但差动电流计算结果则直接关系到变压器差动回路电流互感器的同名端指向,不管是批向变压器还是批向侧母线,最后都会在一定程度上影响到差动电流的结果。而在进行接线时,一旦相序接反,则会导致变压器差动保护误动作的发生,正常情况下电力系统的相序为正序,同时在变压器任意一侧的电流互感器有相序接错时,差动电流也会产生,进而导致变压器差动保护误动作的发生。
2.3 误动作因电流互感器(TA)中性线没有按照一点接地原则接线而引发
差动保护包括各侧电流互感器(TA)的二次电流回路接地时,必须要通过一点可靠接于接地网。由于任何一个变电站和发电厂的接地网各点都不是绝对等电位,一定的电位差在不同点之间还是存在的,区外短路故障发生时,接地网中就有较大的电流流入,较大的电位差就会产生在点和点之间。如果差动保护的二次电流回路在接地网的点接地不一样,接地网中的不同接地点间的电位差,产生的电流将会流到保护二次回路,流入的电流可能使差动回路中的不平衡电流增加,从而导致差动保护误动作的发生。
3 变压器差动保护误动的解决措办法
3.1 对电流不平衡的解决措施
3.1.1 由相位差造成的电流不平衡现象的解决措施
电流不平衡的情况要想消除,则需要先对变压器两端电流间的相位差进行消除,在实际操作过程中,可以通过对变压器两侧电流互感器接线方法进行改变来完成。其主要是通过将变压器与电流互感器原来星形一侧的接线利用三角形接线方式来进行替换,同时三角形一侧的接线则利用星形来进行替换,这样就会导致电流互感器二次电流相位差保持在零的状态,确保了相位差电流不平衡现象的出现。
3.1.2 由电流互感器变比不同造成的电流不平衡现象的解决措施
为了实现能够降低电流的目的,则需要选择适宜的电流互感器,即所选择的电流互感器其变比等级要相同,而且还对使差动继电器内部平衡线圈的作用有效的发挥出来,这样才能使电流互感器不同的变比电流消除。另外,可将不同类型的自耦变流器安排在差动继电器的一侧或两侧,进而使电流补偿功能得以实现,并解决因电流互感器变比不一样而产生的不平衡电流的问题。
3.2 对励磁涌流的解决措施
通过对励磁涌流现象采取必要的防范措施,这对于消除不平衡电流将起到极其重要的作用。所以在实际工作中,需要使用差动继电器有快速饱和铁心的或是电流互感器能实现快速饱和的,这样就可以在外部故障恢复电压时,使磁通突变的问题得到有效的解决,避免在一次绕组中产生励磁涌流,确保电流的平衡。另外也可以将中间变流器在差动回路中进行安装,从而可以对电流进行快速补偿,有效地对差动保护误动情况进行防范。
3.3 保护装置整定值不当的影响
以下条件是差动保护的整定动作电流必须要符合的。
(1)躲过励磁涌流。通常来说,变压器励磁电流一般最大限度也不会超过定额电流的10%,而出现外部故障时,因减少了励磁电流,所以不会怎么影响到差动回路,不过当外部故障切除或者是变压器空载投入后恢复电压时,则导致较大的励磁涌流产生,极易导致差动保护误动作发生。(2)外部短路最大不平衡电流。(3)电流互感器二次回路断线不动作。
4 结语
变压器差动保护作为变压器运行过程中极为重要保护措施之一,其具有复杂性,而且在运行中需要考虑较多的因素,因此需要做好运行过程中的维护工作,对保护装置的运行工况进行检查,测量保护装置二次回路的绝缘情况,对电流互感器二次接线螺丝进行紧固,确保变压器差动保护工作的安全性和可靠性,有效地保护变压器能够安全、稳定的运行。
参考文献
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