基于发电厂发电机变压器差动保护改造的分析

陈小飞

摘 要：差动保护技术也就是当电力系统在平稳运行的过程中出现短路故障的时候，变压器一端所安装的电流互感器便会形成故障电流，此故障电流同二次回路内的短路电流在大小方面一致，而相位方面却存在一定的差异。倘若此电流向量比限定值大，便会使得断路器保护装置发生自动跳开，从而发挥保护性能。基于此，笔者就发电厂发电机变压器差动保护改造的相关问题进行了分析，以期为广大的同行提供可靠的参考依据。

关键词：发电厂发电机；变压器；差动保护；改造

引言

由于社会经济水平的不断提升，我国的电力事业也随之发展起来，与此同时发电厂的规模也逐渐扩大。变压器的差动保护对电力系统的运行状况具有至关重要的影响，倘若电力系统发生了故障，便会引起差动保护装置立即启动而产生相应的保护动作，从而防止对电力系统造成破坏。然而变压器差动保护装置在工作当中总是会发生拒动作情况以及误动作情况，尤以误动作为主，所以应该做好差动保护装置的改造工作，不断增强其性能，以更好地确保电力系统的平稳运行。

一、关于变压器差动保护的主要内容

在电力系统当中，变压器是其中尤为重要的构成部分，变压器的运行状况对电力系统能否安全高效与平稳的运行具有关键性因素。因此，想要增强变压器的性能，相关的工作人员应该加大对差动保护装置的改造力度，然而还是不能防止误动作情况出现。变压器差动保护主要包括三个内容，也就是比率差动保护、差动速断保护以及谐波制动保护。在电力系统平稳运行的过程中，差动电流基本没有，倘若系统发生故障，便会使得差动电流迅速提升，达到保户值时断路器会自动断开，从而执行保护性能。然而，就长期经验而言，在差动保护装置当中总是会出现误动作现象，从而大大阻碍电力系统的平稳供电。有大量的因素均可能会引起差动误动作产生，但是发电厂发电机变压器的差动保护误动作问题的产生通常有以下几点：通常条件下，电流互感器包括TP类型与P类型。在稳态条件下，P类不饱和，而TP类在不管是不是稳态均不饱和。倘若将P类电流互感器应用于电力系统当中，倘若非保护区域发生故障，在切断保护区域故障的时候，便立刻会引起间歇性短路情况，使得电流互感器的差动电流立即增加，而出现保护误动作，因此相关专业人员应该对该问题给予重视。

二、关于对变压器差动保护装置进行改造分析

（一）对改造方案进行全面分析

改造主要是对已有的电力装置实施的，所以，应该详细掌握当前差动保护装置的具体情况。第一，应该对有关厂家设定的技术规范以及差动保护装置的性能进行了解，同时准确核对设计图纸的内容，确定此差动保护装置的漏项问题以及偏差问题，对发现的问题与相关的设计人员进行及时交流沟通。第二，应该准确对保护定值进行计算，这是因为有大量的保护误动作的发生均是因为保护定值得设置缺乏精确性与规范性，所以应该注重实际的运行故障区域同保护定值设定的区域是否吻合，还应该注重变压器保护的具体需求。

（二）关于接口的设计

在制定改造图纸的过程中，应该把以前的图纸当成关键参考，并按照以往的设计规则进行。同时，应该能够对微机型差动保护装置及集成电路保护装置进行有效地分辨，在辨别微机差动保护装置的时候应该对进入的电流实施Y型接法，而差动保护动作主要为一种逻辑上产生的差动，还应该对热工保护接口和电气进行合理地处理。就集成电路保护装置而言，在对热控保护系统实施启动的时候，一般是利用选取出口压板完成，而微机型保护装置则是利用跳闸矩阵完成。

（三）关于方案問题的分析

倘若将TP类电流互感器应用于差动保护装置当中，在规定准确限定值的时候，应该格外注重电力系统内的一次电流，由于这当中不仅具有非周期性分量，也具有周期性分量，峰值误差决定于误差，想要使得全部的参数都能符合大型发电机组 ，从而TP类互感器均可以符合暂态工作状态。然而，如果把差动保护装置全部更换，便会大大增加工作量，并增加相应的成本投入，也在一定程度上提升了调试与安装的难度。想要更好地处理该问题，应该对互感器的级别进行适当地调节。倘若电流互感器的级别是5P级，应该在规定的值域中增加其额定二次负荷与较为精确的限制系数，现今5P20级（一800）产品的性能较佳，然而因为电流互感器的型号不合适，从而还是会出现暂态饱和情况。

（四）关于方案优化分析

在高厂与主变差动保护装置当中，其两端的电流互感器的性能具有较大的不同，因此，应该在选择的时候，既要求其在进行差动保护的时候拥有一定的双斜率，也要求其具有良好的抗电流互感器饱和性能。第一，在设计动作特性曲线的时候，应该选取适当的变斜率比率，同时对斜率值进行合理制定。如果保护区域中出现了故障，要求保护动作的灵敏度可以符合具体的要求。如果非保护区域出现了故障，应该防止装置出现暂态不平衡电流。当电流互感器达到饱和的时候，便容易使得差动保护装置出现保护误动作，因此，想要防止该问题，应该在差动保护装置内安放电流波形监测系统，按照具体的电流波形进行详细判断。第二，差动电流改变量与制动电流改变量均能够于工频变化量内显著体现。当电力系统处于平稳运行的状态下，负荷电流无法对其产生影响，即就算变器内发生了很小的故障问题，也可以快速高效地查找出来。而且，改造之后的差动保护装置的制动系数大大增加，同时CT抗饱和性能十分良好。差动保护装置在改造结束以后，应该根据规定的程序进行调试工作，观察其能否可以发挥预期的保护性能，同时按照调试结果明确具体的电力系统安全保护手段，只有在保证其不存在任何差错之后才能够予以应用。

三、结束语

当前，由于我国电力事业的快速建设，发电厂的规模也日益扩大，对变压器差动保护装置实施改造刻不容缓，这样既能够降低误动作的发生频率，还能够确保电力系统的正常运行，并推动我国电力事业的不断发展。

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