文摘：從事件的形成和保護(hù)原理出發(fā)，詳細(xì)分析了微機(jī)干式變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原因。針對(duì)新建、運(yùn)行或升級(jí)的發(fā)電廠、變電站干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)問題，提出了對(duì)策。

0簡介

電力干式變壓器是電力系統(tǒng)中較關(guān)鍵的主要設(shè)備之一，承擔(dān)著電壓轉(zhuǎn)換、配電和輸電，并提供電力服務(wù)。因此，干式變壓器的正常運(yùn)行是電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。微機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)(簡稱縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或差動(dòng)保護(hù))作為主設(shè)備的主保護(hù)，不斷得到完善，但仍存在一些誤操作情況，會(huì)造成干式變壓器非正常停機(jī)，影響電力系統(tǒng)的發(fā)電和供電，甚至造成系統(tǒng)振蕩，對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)電和供電穩(wěn)定運(yùn)行非常不利。為此，分析了新建或設(shè)備更新的發(fā)電廠、變電站干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的原因，并提出了防止干式變壓器差動(dòng)誤動(dòng)的對(duì)策。

1干式變壓器差動(dòng)保護(hù)

干式變壓器差動(dòng)保護(hù)一般包括：差動(dòng)速斷保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、帶二次(五次)諧波制動(dòng)的比率差動(dòng)保護(hù)。無論何種差動(dòng)保護(hù)功能，其差動(dòng)電流都是通過干式變壓器各側(cè)電流的矢量和得到的。干式變壓器正常運(yùn)行或保護(hù)區(qū)外故障時(shí)，差動(dòng)電流近似為零，保護(hù)區(qū)發(fā)生故障時(shí)，差動(dòng)電流增大。現(xiàn)在以雙繞組干式變壓器為例。

1.1比率差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行特性比率差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行特性見圖1。干式變壓器輕微故障時(shí)，例如匝間短路匝數(shù)少時(shí)，沒有制動(dòng)量，所以干式變壓器輕微故障時(shí)保護(hù)的靈敏度更高。在嚴(yán)重的區(qū)外故障情況下，制動(dòng)量較大，提高了保護(hù)的可靠性。

二次諧波制動(dòng)的主要區(qū)別是故障電流或涌流，因?yàn)楦墒阶儔浩骺蛰d投入運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的涌流，并伴有二次諧波分量。為防止干式變壓器誤操作，采用諧波制動(dòng)原理。通過判斷二次諧波分量是否達(dá)到設(shè)定值，可以判斷干式變壓器是故障還是空載投入運(yùn)行，從而判斷比率差動(dòng)保護(hù)是否動(dòng)作。二次諧波制動(dòng)比一般為0.12 ~ 0.18。對(duì)于一些大型干式變壓器，為了提高保護(hù)的可靠性，采用了五次諧波制動(dòng)原理。

1.2差動(dòng)速斷保護(hù)差動(dòng)速斷保護(hù)的作用是在該區(qū)域發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，迅速跳開干式變壓器各側(cè)斷路器，切除故障點(diǎn)。差動(dòng)速斷定值是干式變壓器逃逸的勵(lì)磁涌流和較大運(yùn)行方式下穿越故障引起的不平衡電流中較大的一個(gè)。定值一般為(4 ~ 14) ie。

干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因分析

根據(jù)干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的可能性，大致分為新建發(fā)電廠和變電站、運(yùn)行發(fā)電廠和變電站、有設(shè)備更新改造的發(fā)電廠和變電站三個(gè)方面。這種分類方法并不是絕對(duì)互不相同，只是為了方便分析問題時(shí)優(yōu)先考慮實(shí)際問題。

2.1新建發(fā)電廠和變電站干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因分析新建變電站干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)比例較大，但這種情況下的誤動(dòng)一般發(fā)生在干式后72小時(shí)內(nèi) #p#分頁標(biāo)題#e#

2.1.1定值不合理導(dǎo)致干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。差速判定值和二次諧波制動(dòng)比差速整定值選擇不正確導(dǎo)致誤操作。差動(dòng)速斷是在區(qū)域故障嚴(yán)重的情況下，快速跳閘干式變壓器各側(cè)斷路器，切斷故障點(diǎn)。差動(dòng)速斷定值是干式變壓器逃逸的勵(lì)磁涌流和較大運(yùn)行方式下穿越故障引起的不平衡電流中較大的一個(gè)。定值一般為(4 ~ 14) ie。對(duì)于保護(hù)整定值的計(jì)算部門，特別是非電力系統(tǒng)整定值的計(jì)算部門，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，差動(dòng)速斷值常取(5 ~ 6) IE。這樣，干式變壓器空載合閘時(shí)，斷路器會(huì)誤跳。特別是勵(lì)磁涌流對(duì)保護(hù)的影響，廣東某電廠在干式變壓器保護(hù)設(shè)備改造后，由于合上干式變壓器產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，出現(xiàn)上述誤跳現(xiàn)象。比率差動(dòng)是指當(dāng)干式變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，保護(hù)在不制動(dòng)的情況下跳開各側(cè)斷路器，使干式變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)保護(hù)具有更高的靈敏度；當(dāng)區(qū)外出現(xiàn)故障時(shí)，按一定比例進(jìn)行制動(dòng)，提高保護(hù)的可靠性；同時(shí)，通過干式變壓器空載合閘時(shí)產(chǎn)生的二次諧波來區(qū)分故障電流或涌流，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)制動(dòng)。差動(dòng)電流和制動(dòng)電流一般在額定條件下計(jì)算，但在一般運(yùn)行方式下，由于受電流互感器變比、同步系數(shù)和計(jì)算誤差的影響，干式變壓器在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)形成一定的差動(dòng)電流，導(dǎo)致比率差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。二次電流互感器(TA)接線方式整定值選擇不正確導(dǎo)致誤操作。微機(jī)保護(hù)中，高壓側(cè)和低壓側(cè)之間電流相角的傳遞由軟件完成。無論高壓側(cè)采用Y型接線還是型接線，都能獲得正確的差動(dòng)電流。與傳統(tǒng)的常規(guī)繼電保護(hù)相比，實(shí)際應(yīng)用更加方便靈活。然而，由于這種靈活性和方便性，往往會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。干式變壓器差動(dòng)保護(hù)，如果二次電流互感器(TA)接線方式的整定值選擇不正確，高壓側(cè)的相角無法傳遞，正常運(yùn)行時(shí)高壓側(cè)和低壓側(cè)的差動(dòng)電流無法平衡，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。