一起35KV变压器差动保护误动浅析

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[摘 要]针对变压器差动保护在设计、安装、整定过程中可能出现的各种问题，结合变压器差动保护原理，提出了变压器差动保护定值整定中平衡系数整定的重要性。

[关键词]变压器接线方式；低压侧调整率；CT变比；比率制动

中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0332-01

1、引言

主变差动保护作为变压器的主保护，其动作行为直接关系到变压器的安危，但因为其实现方式的复杂性和各种微机差动保护在实现方式细节上的不同，及设计、安装、整定人员的疏忽极易引起差动保护装置误动或拒动，下面就结合我局35kv酒后变电站差动保护误动一例，浅析一下微机保护差动保护中电流互感器变比的选择及保护定值整定容易无视的几个问题。

2、事故经过

我局35KV酒后变电站#1主变为II期扩建，主变容量为6300KVA，变压器接线方式Y --11，差动保护用电流互感器二次接线为Y-Y接线，所用主保护为郑州思达的PWSTD微机保护装置，2001投入运行。运行情况一直良好，2005年04月由于负荷增长的需要主变容量更换为10000KVA，CT变比随之更换为高压侧200/5，低压侧800/5，变压器经过各项试验合格，带负荷测试正常后投入运行，2005年4月29日，酒后变#1主变差动保护动作，造成酒#1主变全部停电。

3、事故分析

事故发生后，保护班和生产技术部人员到现场对事故采样数据进行了采集：#1主变保护比率差动保护动作，动作电流2.31A；对保护定值进行了检查（保护整定值为1.98A）：正确；对保护运行实时参数检查：无异常；对保护装置进行性能测试：无异常；对变压器及相关电器设备进行了检查，对整个二次回路进行检查均没有发现问题。那么问题究竟出现在哪里呢？

我们知道，差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器幼鳌5是看似简单的变压器差动保护却存在着特殊问题：两侧电流互感器的形式不同、变比不同、变压器各侧绕组接线方式不同等引起的不平衡电流及变压器空载合闸时的励磁涌流和变压器运行中变比的调整引起的不平衡电流。显然后两种情况在本例中不是保护动作的原因。那么对于前三种情况微机保护又是如何解决的呢？先从比率制动式差动保护原理说起：比率制动式差动保护的原理简单地说就是保护的动作电流（差动动作电流）随外部短路电流按比率增大，既能保证外部短路不误动，又能保证内部短路有效提高灵敏度。但事故发生时变压器外部没有故障，也就是说由外部故障原因引起的不平衡电流原因排除.但是仔细观察事故时的负荷报表，发现保护动作时的负荷电流较大。初步判定问题出在不平衡电流上。由于PWSTD微机保护变压器保护对于由接线组别不同而在变压器差动回路中产生较大的不平衡电流的消除方法是移相法。即电流互感器均为星形接线，在进行差动计算时用软件实现Y侧电流进行相位补偿及数值补偿。但由于差动用电流互感器二次为Y形接线，各侧一次额定电流不等及各侧电流互感器差动回路的变比不等，还必须对各侧计算电流进行平衡调整，才能消除不平衡电流对差动保护的影响。那么问题是不是出在平衡系数上呢？我们重新计算平衡系数（既低压侧调整率）：以高压侧为基准侧，则有

Kl=Kptl×kctl×Kcomh/kpth×kcth×Kcoml

=100×160×√3/350×40=1.979

核对定值通知单低压侧调整率为1.98

也就是说定值计算正确，但经过查阅资料知，调整系数整定范围：0.25-1.99.所整定的低压侧调整率太接近保护装置的整定范围，这样会不会造成保护误动呢？联系厂家对保护定值进行了仔细的研究，初步判断定值中调整系数是一个重要原因。于是请示领导将低压侧CT变比更改为600/5，相应低压侧调整率Kl更改为1.48.

变压器投入运行，投运时带负荷测的数据如表1。

测得的向量图如下图1所示：装置显示三侧的差流均为0.01A.

从差动保护带负荷测试的数据看完全正确。将保护投如运行至今，情况良好.

4 经验教训

（1）要教育施工安装人员保证工作质量，及时发现缺陷并改正。

（2）不论新建或扩建增容的变电所，全所的二次接线一定要认真检查，保证其正确无误。

（3）加强对电气试验人员的培训，提高其业务水平。要使电气试验人员明白，对任何一套保护做试验时，不但要做好各继电器的检验，还要认真做好整组试验。

（4）变压器投运前一定要带负荷测试。带负荷测试前，要深入了解变压器差动保护原理、实现方式和定值意义，熟悉现场接线；带负荷测试中，要按照带负荷测试内容，认真、仔细、全面收集数据；带负荷测试后，要对测试数据进行认真细致的分析与判断，才能保证变压器安全可靠的运行。

作者简介

李海勤，女，（1973-11），河南洛阳人，国网河南伊川县供电公司技术班班长，本科学历，研究方向：继电保护。