一次差动保护误动的分析与研究

1、一次差动保护误动的分析与研究DOI：1 引言差动保护主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时、灵敏度高，一直用于变压器做内部故障的主保护。变压器的差动保护都是纵联差动保护，反应被保护变压器各端流入和流出电流的相量差。变压器纵差保护单相原理图中互感器二次侧采用环流法接线，对双绕组变压器实现纵差动保护的原理接线如图1。2 A 卸煤变差动保护概况某电厂 2×300MW机组卸煤变母线室A 卸煤变压器装设三相完全纵差动保护，接线图如图2 所示。当变压器在正常

2、工作情况下，电流互感器TA1 和 TA2 的二次侧电流差值为零， 保护不动作。 当电流互感器TA1 与 TA2之间发生故障时，造成二次侧差流，启动差动保护动作。其中， TA1 的容量为 20VA，其带额定负荷为0.8? 。一段时间以来，A 卸煤变差动保护频繁误动作。2015年9 月13 日，A 卸煤变负荷侧发生单相接地故障，A 卸煤变高压侧开关差动保护动作跳闸。经分析，由于故障点位于差动保护范围以外，确认此次差动保护属于误动作。3 误动原因分析在 A 卸煤变所装设的差动保护中，变压器低压侧电流互感器二次侧电缆长708 米，经实测，其电阻值约为3.5 ? ，已经远远高于其额定负载阻值0.8? 。

3、电流互感器二次负载阻抗的大小对互感器的饱和度有很大影响。运行和使用中造成的测量误差过大是电流互感器铁芯饱和和二次负载过大所致。因为如果电流互感器的二次负载阻抗增加是很多，超出了所容许的二次负载阻抗时，则电流互感器的二次端电压和电势必然增大，励磁电流的数值就大大增加，而使铁芯进入饱和状态，在这种情况下，一次电流的很大一部分将用来提供励磁电流，从而使互感器的误差大为增加，其准确度就下降了。经分析，造成这次差动保护误动的根本原因便是次负载超出额定负载，当区外故障时，TA1 饱和，与成差流，造成误动。如图3 所示。TA1 二TA2 形4 解决方案经分析，此次差动保护误动与电流互感器的饱和有直接的关系，

4、所以从防止电流互感器饱和的角度入手解决问题。具体方案如图4。如图 4 所示，在原TA1 低压侧再加装四个同型号、同变比的电流互感器，并将其串联接入差动回路，这样就加大了TA1 的额定负载，且其变比仍然不变。TA1 目前额定负载：50.8=4? ，大于实际运行中的二次侧负荷3.5 ?，防止了差动保护误动作。 至此，A 卸煤变差动保护的误动情况得以解决，在投入运行后，运行情况较好，从未发生误动情况。5 总结差动保护不但对电流的幅值转变和相位转变的准确度要求很高，还要求电流互感器的剩磁小，构成差动保护各电流互感器的励磁特性完全相同，接线准确牢固，这对我们的日常维护工作也提出了很高的要求。本文通过一次由于电流互感器饱和而造成的差动保护误动现象，对导致电流互感器产生误差的原因进行了分析与研究，提出了一种针对此种现象而经常被采用的解决方案。在此后的运行中验证了我们的方法是有效的，由于电流互感器二次侧负荷超过额定负荷所导致的互感器饱和，进一步造成了差动保护的误动作问题，已经基本解决了。对于灵敏度很高的继电保护元件