干式变压器差动保护误动分析及对策

文摘：从事件的形成和保护原理出发，详细分析了微机干式变压器差动保护动作的原因。针对新建、运行或升级的发电厂、变电站干式变压器差动保护误动问题，提出了对策。

0简介

电力干式变压器是电力系统中较关键的主要设备之一，承担着电压转换、配电和输电，并提供电力服务。因此，干式变压器的正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。微机纵联差动保护(简称纵联差动保护或差动保护)作为主设备的主保护，不断得到完善，但仍存在一些误操作情况，会造成干式变压器非正常停机，影响电力系统的发电和供电，甚至造成系统振荡，对电力系统的发电和供电稳定运行非常不利。为此，分析了新建或设备更新的发电厂、变电站干式变压器差动保护误动的原因，并提出了防止干式变压器差动误动的对策。

1干式变压器差动保护

干式变压器差动保护一般包括：差动速断保护、比率差动保护、带二次(五次)谐波制动的比率差动保护。无论何种差动保护功能，其差动电流都是通过干式变压器各侧电流的矢量和得到的。干式变压器正常运行或保护区外故障时，差动电流近似为零，保护区发生故障时，差动电流增大。现在以双绕组干式变压器为例。

1.1比率差动保护的运行特性比率差动保护的运行特性见图1。干式变压器轻微故障时，例如匝间短路匝数少时，没有制动量，所以干式变压器轻微故障时保护的灵敏度更高。在严重的区外故障情况下，制动量较大，提高了保护的可靠性。

二次谐波制动的主要区别是故障电流或涌流，因为干式变压器空载投入运行时会产生相对较大的涌流，并伴有二次谐波分量。为防止干式变压器误操作，采用谐波制动原理。通过判断二次谐波分量是否达到设定值，可以判断干式变压器是故障还是空载投入运行，从而判断比率差动保护是否动作。二次谐波制动比一般为0.12 ~ 0.18。对于一些大型干式变压器，为了提高保护的可靠性，采用了五次谐波制动原理。

1.2差动速断保护差动速断保护的作用是在该区域发生严重故障时，迅速跳开干式变压器各侧断路器，切除故障点。差动速断定值是干式变压器逃逸的励磁涌流和较大运行方式下穿越故障引起的不平衡电流中较大的一个。定值一般为(4 ~ 14) ie。

干式变压器差动保护误动原因分析

根据干式变压器差动保护误动的可能性，大致分为新建发电厂和变电站、运行发电厂和变电站、有设备更新改造的发电厂和变电站三个方面。这种分类方法并不是绝对互不相同，只是为了方便分析问题时优先考虑实际问题。

2.1新建发电厂和变电站干式变压器差动保护误动原因分析新建变电站干式变压器差动保护误动比例较大，但这种情况下的误动一般发生在干式后72小时内 #p#分页标题#e#

2.1.1定值不合理导致干式变压器差动保护误动。差速判定值和二次谐波制动比差速整定值选择不正确导致误操作。差动速断是在区域故障严重的情况下，快速跳闸干式变压器各侧断路器，切断故障点。差动速断定值是干式变压器逃逸的励磁涌流和较大运行方式下穿越故障引起的不平衡电流中较大的一个。定值一般为(4 ~ 14) ie。对于保护整定值的计算部门，特别是非电力系统整定值的计算部门，根据运行经验，差动速断值常取(5 ~ 6) IE。这样，干式变压器空载合闸时，断路器会误跳。特别是励磁涌流对保护的影响，广东某电厂在干式变压器保护设备改造后，由于合上干式变压器产生励磁涌流，出现上述误跳现象。比率差动是指当干式变压器发生轻微故障时，保护在不制动的情况下跳开各侧断路器，使干式变压器发生轻微故障时保护具有更高的灵敏度；当区外出现故障时，按一定比例进行制动，提高保护的可靠性；同时，通过干式变压器空载合闸时产生的二次谐波来区分故障电流或涌流，从而实现保护制动。差动电流和制动电流一般在额定条件下计算，但在一般运行方式下，由于受电流互感器变比、同步系数和计算误差的影响，干式变压器在实际运行中会形成一定的差动电流，导致比率差动保护误动。二次电流互感器(TA)接线方式整定值选择不正确导致误操作。微机保护中，高压侧和低压侧之间电流相角的传递由软件完成。无论高压侧采用Y型接线还是型接线，都能获得正确的差动电流。与传统的常规继电保护相比，实际应用更加方便灵活。然而，由于这种灵活性和方便性，往往会导致现场差动保护的误动作。干式变压器差动保护，如果二次电流互感器(TA)接线方式的整定值选择不正确，高压侧的相角无法传递，正常运行时高压侧和低压侧的差动电流无法平衡，导致差动保护误动。