摘要：本文針對如TA型號及變比的選擇、二次接線、二次負(fù)荷能否滿足TA10%誤差曲線、一次換相和二次電流回路接地方式等幾個(gè)可能導(dǎo)致差動保護(hù)誤動的原因進(jìn)行分析，以便針對實(shí)際情況采取措施防止此類事故的發(fā)生。
一、引言
差動保護(hù)是變壓器的主要保護(hù)手段，其原理是反應(yīng)被保護(hù)變壓器各端流入和流出電流的差，在保護(hù)區(qū)內(nèi)故障，差動回路中的電流值大于整定值，差動保護(hù)瞬時(shí)動作，而在保護(hù)區(qū)外故障，變壓器差動保護(hù)則不應(yīng)動作。受變壓器勵磁電流、接線方式、TA（電流互感器；）誤差等因素的影響，使差動回路中產(chǎn)生不平衡電流，而不平衡電流中勵磁涌流的存在，?？蓪?dǎo)致變壓器差動保護(hù)誤動，給變壓器差動保護(hù)的實(shí)現(xiàn)帶來困難。因此對變壓器常見誤動原因進(jìn)行分析，以便采用措施減少變壓器誤動事故的發(fā)生是實(shí)現(xiàn)變壓器差動保護(hù)需要解決的主要矛盾。
二、常見誤動原因分析
1、TA型號及變比的選擇錯(cuò)誤
變壓器差動保護(hù)應(yīng)選帶有氣隙的D級鐵芯TA，因?yàn)椴顒颖Ｗo(hù)各側(cè)用的TA，其電壓等級、變比、容量和磁飽和程度都不一致，差動回路中總有不平衡電流流過。鐵芯飽和程度直接影響不平衡電流的大小，而且隨著一次電流的增大顯著增大，而短路電流又很大。為了減少不平衡電流，需要在TA的結(jié)構(gòu)、鐵芯材料等方面采取措施，使一次側(cè)通過較大的短路電流時(shí)不易飽和，帶有氣隙的D級鐵芯TA具有上述功能，是專門用于差動保護(hù)的特殊的TA。
在選擇TA變比時(shí)，可在原常規(guī)計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)增大1-2檔，即適當(dāng)?shù)剡x大變比的TA，這樣可以降低短路電流倍數(shù)，減少差動回路中產(chǎn)生的不平衡電流，有效削弱勵磁涌流，提高差動保護(hù)的靈敏度。這對避免保護(hù)區(qū)外故障，防止變壓器差動保護(hù)誤動作不失為較為有效的方法。
TA型號及變比的正確選擇是保證差動保護(hù)動作可靠性的基礎(chǔ)。若TA型號選錯(cuò)或所選變比較小，在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，TA鐵芯迅速飽和，不平衡電流迅速增大，將造成差動保護(hù)誤動作，所以必須重視TA型號及變比的選擇。
2．TA二次回路接線錯(cuò)誤
要想使變壓器在正常運(yùn)行或在變壓器外部故障時(shí)，差動保護(hù)不發(fā)生誤動，就要設(shè)法調(diào)整TA二次回路接線，使變壓器的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的TA二次線電流相位相差180°，這樣就可能使差動回路流過的不平衡電流接近于零；而在保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)，變壓器的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)的TA二次線電流相位相同，流入差動回路中的電流為兩側(cè)電流之和，保護(hù)可靠動作。
實(shí)例：三相兩繞組變壓器，額定電壓為35KV/10．5KV，Y／△—11接線。由于變壓器原副邊電流相位不一致。為使差動回路中的電流在正常運(yùn)行及保護(hù)區(qū)外故障時(shí)為零，應(yīng)將Y側(cè)的TA按Y／△—5接線，△側(cè)的TA按Y／Y0-12接線，這種接線方式，可使差動回路中的電流為零。如圖1中所示，其中IA1，IB1、IC1為變壓器高壓側(cè)電流，Ia1、Ib1、Ic1為變壓器低壓側(cè)電流，IA2、IB2，IC2為高壓側(cè)TA二次電流，Ia2、Ib2、Ic2為低壓側(cè)TA二次電流。
由于變壓器差動保護(hù)TA二次側(cè)電流幅值大小相等，根據(jù)相量圖所示，可得：
IA=IA2+Ia2=Iei-60+Iei120=0
IB=IB2+Ib2=Iei180+Iei0=0
IC=IC2+Ic2=Iei60+Iei-120=0
即在正常情況及保護(hù)區(qū)外故障的情況下，流過差動回路各相的電流IA、IB、IC在理論上均為零，從而保證了差動保護(hù)的動作可靠性。
變壓器差動保護(hù)常因TA二次接線錯(cuò)誤造成保護(hù)誤動作，在保護(hù)投入運(yùn)行前，必須認(rèn)真做好差動回路二次接線極性的實(shí)驗(yàn)，測量差動繼電器的差電壓、差電流，保證差動回路接線的正確性。
3．二次負(fù)載在zui大短路電流下不能滿足TA10％誤差曲線要求
當(dāng)變壓器接入系統(tǒng)容量變化（如更換電源點(diǎn)）或新裝保護(hù)投入運(yùn)行前，對變壓器差動保護(hù)除按規(guī)定對設(shè)備進(jìn)行常規(guī)的試驗(yàn)檢查外，還必須根據(jù)差動保護(hù)區(qū)外短路故障時(shí)穿越變壓器的zui大短路電流和實(shí)測的差動回路二次負(fù)載值，校核保護(hù)用TAl0％誤差曲線是否滿足要求，以保證TA誤差不超過10％。
如果在zui大短路電流的情況下，實(shí)際回路二次負(fù)載值超出了滿足TA10％誤差曲線的二次zui大允許負(fù)載值，在發(fā)生保護(hù)區(qū)外三相短路故障時(shí)，差動保護(hù)將可能誤動，造成開關(guān)無選擇性跳閘，直接影響系統(tǒng)的供電可靠性，甚至造成全站停電。在這種情況下，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增大差動保護(hù)用TA變比，并重新校核TA的10％誤差曲線，使其滿足要求。
4．TA一次側(cè)換相后導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作
TA一次側(cè)換相后，應(yīng)對二次側(cè)電流相量關(guān)系進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對二次回路做響應(yīng)的變動，否則在保護(hù)區(qū)外短路故障時(shí)，將可能引起變壓器差動保護(hù)誤動作，通過以下實(shí)例進(jìn)行分析。
實(shí)例：同上（2）實(shí)例中的變壓器及接線方式，母線由于某種原因A、C相互換，使變壓器二次側(cè)TA的一次相序互換，而二次線未動，下面分析換相后二次側(cè)電流的相量關(guān)系（各符號代表意義同上）：
即在正常情況及保護(hù)區(qū)外故障的情況下，流過差動回路B相的電流為零，而流過差動回路A、C相的電流卻分別增大了[3（1/2）]倍，這樣當(dāng)變壓器二次側(cè)出線發(fā)生短路故障時(shí)，TA將感應(yīng)出較大的電流，流過差動回路的電流也隨之增大，從而引起差動保護(hù)誤動作。
通過對TA二次側(cè)接線進(jìn)行相量分析，將變壓器二次側(cè)的TA二次線在端子排處也進(jìn)行a、c相對換一次，相量圖如圖3示（各符號代表意義同上），這時(shí)差動回路中流過的電流均為零（計(jì)算略），這樣差動保護(hù)的誤動作被消除。
可見，當(dāng)一次側(cè)相序變化時(shí)，要對TA二次側(cè)電流相量關(guān)系進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果，對二次回路做相應(yīng)變動，有時(shí)將不僅僅是二次相序的對應(yīng)調(diào)換，這一點(diǎn)應(yīng)引起注意，總之，應(yīng)認(rèn)真分析，防止一次換相后導(dǎo)致差動保護(hù)誤動。
5．差動保護(hù)二次電流回路接地方式錯(cuò)誤
差動保護(hù)的二次電流回路接地時(shí)，包括各側(cè)TA的二次電流回路必須通過一點(diǎn)接于接地網(wǎng)。因?yàn)橐粋€(gè)變電站的接地網(wǎng)各點(diǎn)并非的等電位，在不同點(diǎn)之間有一定的電位差，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，有較大的電流流入接地網(wǎng)，各點(diǎn)之間將會產(chǎn)生較大的電位差。如果差動保護(hù)的二次電流回路在接地網(wǎng)的不同點(diǎn)同時(shí)接地，地網(wǎng)中的不同接地點(diǎn)間的電位差產(chǎn)生的電流將會流入保護(hù)二次回路，這一電流將可能增加差動回路中的不平衡電流，使差動保護(hù)誤動作。
差動保護(hù)二次回路接地的要求是：各側(cè)TA的二次電流回路并聯(lián)后接到保護(hù)裝置的差動電流回路中，所有的二次電流回路必須也只能在并聯(lián)處的公共點(diǎn)一點(diǎn)接地，以免因在不同接地點(diǎn)間產(chǎn)生的電流影響差動保護(hù)動作的可靠性。
三、結(jié)束語
差動保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，接線繁瑣，安裝及檢修改造過程中很有可能留下隱患。因此，在設(shè)計(jì)、施工及以后的檢修改造過程中，必須嚴(yán)格按照規(guī)程要求，認(rèn)真分析，把好每—個(gè)技術(shù)關(guān)，確保TA型號、變比、10％誤差曲線、二次接線及二次電流接地方式等方面正確，杜絕差動保護(hù)誤動事故的發(fā)生。
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