微机型主变差动保护误动原因分析及对策
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇微机型主变差动保护误动原因分析及对策范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：微机型主变差动保护装置系统逐渐得到了非常广泛地应用，对于稳定电力系统、及时检测主变故障发挥了极其重要的作用。对主变差动保护系统的基本工作原理进行分析，并以分类的形式对新建变电站、运行的变电站以及改造变电站运行过程中出现的各种故障进行阐述，从根本上提出相应的故障排除、避免方法，在实际应用中发挥了重要作用。此外，所介绍的主变差动误动原因和对策对线路纵差保护也有一定的借鉴经验。
关键词：微机主变差动保护 误动作 变电站 线路纵差保护
中图分类号：TM774 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）011-080-02
在电力系统运行的过程中，主变是承接电能输送的主要设备，主设备主保护的微机型纵联差动（简称纵差或差动）保护装置在系统中发挥着极其重要的作用，虽然近些年对微机型纵联差动保护系统进行了不断升级，质量和性能得到了稳固提高，然而还会出现一些故障，这些隐藏着的误动作影响了主变的正常运行，并对很多地区的正常供电情况造成了十分恶劣的影响，严重的还会造成电力系统振荡瘫痪，影响了电力系统的稳定运行。本文对几种等级主变差动继电保护误动情况进行了分析，并结合实际情况对新建变电站、运行中的变电站以及相应的变压器等装置发生的主变差动误动进行了分析、总结，并提出了相应的对策。
1 微机型主变差动保护原理简介
微机型主变差动保护的内容主要包括：差动速断保护、比率差动保护以及二次谐波制动的比率差动保护。无论是哪一种保护功能的差动保护，其差动电流都会经过主变各侧电流的矢量和得到。比率差动动作特性方程公式如下：
上式中：Iqd-差动电流起动的定值；Id-差动电流动作所显示的数值，比率差动动作特性方程公式能够将电流以及矢量的关系清除地表现出来，当出现IzdIe的时候，比率差动就能够起到一定的制动作用。这其中差动速断起着重要的作用，它能够在发生严重故障的时候，及时将变压器的电路切断，从而起到排除故障、恢复微机主变正常运转的作用。
2 主变差动保护误动作原因分析
2.1 新建变电站主变差动误动作原因分析
新建变电站的主变差动保护误动作在主变差动保护误动作中占有相当大的比例，因而在新建变电站投入运行之前要树立这种意识，做好各项电压监测以及电流矢量和统计等工作，尽量避免主变误动作的发生，而在新建变电站中这种主变差动保护误动作发生的原因通常是由主变投入运带负荷试运行72小时以上导致的。具体包括以下几方面：
（1）定值的不合理通常会导致主变差动保护误动作的发生。差动速断系统在运行的时候，将变压器的励磁涌流以及最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流作为判断的因素，具体操作方式是取两者之中那个数值较大的一项作为差动速断的条件。而根据相关部门的实际操作经验可以得知，差动速断定值的范围大概浮动在5～6Ie。以上原因就会很容易导致主变发生错误跳闸的现象。在微机电力系统稳定运行的情况下，一般方式下的电流数值并不会完全等同于其相应的额定电流，只有在额定电流的情形下才能正确计算出一般比率差动电流以及制动电流数值，而在一般运行方式下才能计算出现场变压器显示的数值。之所以在变压器运行的过程中会出现一定的差额电流，从而导致比率差动保护误动作的发生，主要是由电流互感器（简称CT）类型的不同、系数显示数额的不同以及实际工作中的计算误差所造成的。
（2）二次CT接线方式选择上的不同也会导致主变差动保护误动作的发生。微机型主变差动保护装置相比传统的继电保护装置而言具有更高的灵敏性和自由性，操作起来更加方便，仅仅通过相应的软件系统就能够实现高、低电压以及侧电流相角的测试和转移，想要通过微机型主变装置来获取正确的差动电流数值也比较容易操作，无论高压侧采用的是Y型接线还是三角形接线都可以进行操作，并且操作相当容易。然而正是由于这种灵活性会更容易导致现场的差动保护出现误动作。一次绕组通常采用Y/-11的方式来进行，而其主变高压侧则通常会接成三角形的方式，目的是为了消除相角差引起的差额电流。然而对于微机保护装置来讲却没必要保持数值的一致，倘若在二次CT接线方式上出现错误，那么其高压侧相角就会发生转移变动，而其相对应的高压侧电流就会明显失衡，很容易造成主变差动保护误动作的发生。
（3）还有一种能够引起主变差动保护误动作发生的原因是现场施工接线错误造成的，在通常情况下，每一个独立的制造厂家会依据自己的产品设计相对应的规定数值，如果现场的CT极性接反，就会使电流回路并形成大量的差流，使差动保护出现误动作现象。由公式
可知，一旦任意一侧的CT出现线路接反的情况，其对应的电流幅值以及基准电流数值就会发生相应的Y/-11变化，而其相应的变压器数值也会随着电流的变化发生改变，当B、C之间的顺序被接反之后，其软件会实现差动回路的自动调整，其错误数值如下：
在CT中性线进行接线设置的时候，如果没有按照规定的原则方法来进行，那么就会很容易导致二次回流现象的发生，因而必须按照一定的规定将CT中性通过一点接到地网。在变电站环境内，由于各个接地网点的电流数额不尽相同，从而导致其各个地点存在较大的电位差。假如差动保护系统在不同的地点进行接地，其产生的二次电流回路就会产生不平衡电流，进一步引起微机型主变差动保护误动作的发生。
开关操作回路存在的寄生电流以及双直流系统会导致主变差动保护误动作的发生，这种情况很容易发生在两套独立运行的变电站内，而回路寄生现象通常发生在高低压侧开关操作进行中，一旦寄生回路发生会导致差动保护误动作的发生。当电力保护系统中的寄生回路形成以后，就会生成STJ电压，最终形成跳闸现象。并且这种寄生回路现象还会很容易和差动保护误动作相混淆，因为它不会产生SOE记录。
2.2 运行中以及改造变电站主变差动误动作原因分析
在运行中的变电站中，当微机型主变差动保护装置内的变压器低压侧真空断路器绝缘性能出现问题的时候，就会导致差动误动作的发生。在变电站内的主变以正常状态运行的时候，一台主变正在运行，那么另外一台主变就会处于备用的状态，很容易形成低压侧真空泡，而低压侧真空泡存在放电现象，它能够产生较大规模的励磁涌流，而其中的二次谐波制动会导致差动保护系统发生闭锁，从而引起差动误动作的发生。
在改造变电站主变保护装置运行的过程中，此系统通常属于非电力系统，很容易导致其CT数值显得非常模糊不清，另外再加上CT设备清单所提供数值不详细等原因使得变电站主变差动误动作经常发生。如果CT的供应数值发生错误，其对应的低压调整系数也会相应地发生改变。
3 防止主变差动保护发生误动作的方法
在对各种类型的变电站主变保护误动作进行改造的时候，要严格按照国家相关部门的规定来严格执行，使建设的每一个步骤和流程都符合微机型保护装置的要求。尤其是对其负荷电压要进行相应的调整，避免回路现象的发生。对各种类型的CT类保护装置进行整定，增强其自身的抗饱和能力，减少误动作发生的频率。因此，变压器差动保护装置内可以设定一个专门的饱和附加稳定区，以使其在发生故障的时候及时将变压器区外的故障排查出来，从而提高初始制动电流的整体稳定性能。相反，如果没有设立一定的电压稳定区域，当变压器发生故障的时候，其内部的差动电流会引起CT的饱和，导致主变差动保护发生误动作。为此还可以选择自动闭锁比率差动保护，等到规定的时间过后才会出现比率稳定的情况。而对于那些110KV以下的电力运行系统，则可以通过适当提高CT的额定电流来降低其原有的饱和度，还可以通过减少二次额定电流和二次负荷阻抗来提高实际准确限值系数比率。
参考文献：
[1] 龚洪金，秦莉敏.微机型差动保护误动及防范措施[J].农村电气化，2009（05）.
[2] 安建荣.变压器差动保护误动问题简析[J].科技信息（科学教研），2010（25）.
[3] 杨红松，姚振爽，艾尔肯・库尔班.变压器差动保护误动分析及对策[J].才智，2011（11）.