浅析电流互感器对变压器差动保护的影响

1、浅析电流互感器对变压器差动保护的影响摘要：在消费理论中，由于电流互感器极性错误或接线不正确等造成保护装置误动和拒动，由此而引起的停电事故时有发生且故障多发生在主变压器差动保护。本文简要分析了电流互感器对变压器差动保护正确可靠动作的影响，并提出了相应的解决措施。关键词：电流互感器差动保护影响解决措施1概述电流互感器是电力系统重要的电气设备,它承当着高、低压系统之间的隔离及高压量向低压量转换的职能。其接线的正确与否，对系统的保护、测量、监控等设备的正常工作有极其重要的意义。因此，正确判断电流互感器的极性及二次接线的正确性是非常重要的。2变压器差动保护根本概念2.1保护范围变压器差动保护的范围是构成

2、变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备、以及连接这些设备的导线。2.2接线变压器常采用yn/-11接线。此时变压器两侧的电流相位差为30，因此两侧电流互感器次级电流虽然大小相等中选用适当变比的互感器时，但相位不同，故仍会有差流流入继电器。为消除此种不平衡电流，须将变压器一次星形侧的电流互感器接成三角形，而将变压器二次三角侧的电流互感器接成星形，以校正变压器二次电流的相位差。3电流互感器对差动保护的影响分析3.1电流互感器极性接反对变压器差动保护的影响铁芯在同一磁通作用下，一次线圈和二次线圈将感应出电动势，其中两个同时到达高电位的一端或同时为低电位的那一端都称为同极性端。当任何一侧(或两侧)的

3、一相、二相或三相的电流互感器极性颠倒接反，会使其中一侧(或二侧)的电流相量反相，在正常运行条件下，即形成所谓“和接线即两侧电流不是相差180，而两侧对应的电流同相位，导致在执行元件上产生很大的差压，从而在正常运行及外部穿越性故障时，差动保护均引起误动。3.2电流互感器接线组别错误对变压器差动保护的影响电流互感器接线组别错误时在过负荷及穿越性故障会使差动继电器误动作。主变压器联结组别一般为yn/-11，假设高压侧接成逆相序，那么变为yn/-1。在差动保护接线中，为了消除因主变连接组别造成的不平衡电流，通常采取相位补偿法进展y/转换，即将变压器星形侧的电流互感器二次侧接成三角形，而将变压器三角形侧

4、的电流互感器二次侧接成星形，从而把互感器二次电流的相位校正过来。目前，大多变电站采用微机综合自动化系统，差动保护的移相任务由软件来完成。因此，主变各侧互感器二次侧可以全部结成星形。但是，当一次侧为逆相序接入时，虽然通过调整a、两相的二次接线，使高、低压侧二次电流的相序为正相序。可是，通过软件移相之后，二次侧的相电压相位非但不能补偿过来，反而滞后于一次侧的相电压60。电流的相位同样如此。当主变所带负荷不大时，差流值不大。但是，随着负荷的增长，特别是负荷突然增加时，差流值随着增大，有可能未发差流越限信号，差动保护就发生了误动作。3.3电流互感器二次回路开路对变压器差动保护的影响电流互感器二次回路开

5、路是由于端子箱内保护屏端子排电流互感器接线螺丝松动、连接断线等而造成。运行中电流互感器开路时，当大负荷或穿越性故障时会使差动保护误动。因为此时仅有一侧电流互感器二次电流流入差动继电器，相当于单侧电源的内部故障，所以差动保护会误动。当内部发生故障在电流互感器开路相，差动保护将拒动，因为此时无电流流人差动继电器。3.4电流互感器饱和对变压器差动保护的影响在变压器差动保护区外发生短路故障时，短路电流中具有衰减较慢的非周期分量而导致电流互感器铁心严重饱和，即暂态饱和。铁心饱和使电流互感器传变特性变坏，而不能准确传变故障电流，没有相应措施防止暂态过程中由于电流互感器误差超过准确限值引起区外故障时保护差电

6、流到达动作值而引起误动作。差动保护用的5p(10p)级电流互感器只能在稳态条件下保证规定的误差，但难以满足暂态准确度的要求。5p(10p)级电流互感器使用的是不带气隙的铁心，在电流互感器严重饱和后，铁心剩磁最大可达80%。此类电流互感器未采取限制剩磁的措施，磁通密度变化范围小，剩磁难于消除。因此，在一次系统发生短路故障后，互感器可能残留较大剩磁，这将使电流互感器更容易饱和，而且差动保护两侧电流互感器剩磁多不一样，那么更易产生过大差电流，引起区外故障时变压器差动保护误动作。3.5其他错误对变压器差动保护的影响电流互感器变比不符合整定的要求；电流互感器误差太大；继电器调试质量不良，特性较差；二次负

7、荷过大；整定错误；相别错误等，均可能造成差动回路的不正确动作。4处理方法4.1电流互感器极性接反4.1.1电流互感器极性接反的原因电流互感器极性接反通常有两种情况：电流互感器的极性端子方向元件的电流输入极性端子未对应连接。电流互感器和方向元件的极性端子都标有“*形的标志，接线时没有将标有“*标志的端子对应连接。断路器安装方向与消费厂家规定不符，造成电流互感器极性与实际不符；假如断路器反方向安装，工作电流也随之相反，那么电流极性必然相反。尽管极性端子连接无误，但是方向元件的输入电流反向，方向元件工作在非动作区，必然造成电流方向保护的拒动或误动。4.1.2电流互感器极性接反的处理方法变压器差动保护

8、按照有关规程的规定在新设备投入运行前以及二次回路检修后，应认真做好保护装置的检验工作，是预防事故的有效措施。从运行经历得知，由于方向元件的电流极性端子接错而造成的保护误动、拒动的事故较多。为防止出现错误，应注意以下几点：实验人员应注意理论知识的学习，熟悉各种保护的动作原理，充分认识电流互感器极性及接线的重要性。在实验报告中也应明确写明电流互感器同名端的测试方法、测试结果、接线方式。按照质量管理要求，设备验收时使用的设备验收表格中应增加那些通常容易被无视却很重要的工程，如电流互感器同名端的测试方法、测试结果、接线方式是否正确等。4.2电流互感器二次回路开路4.2.1电流互感器二次回路开路的原因端

9、子排上电流回路端子的螺丝未拧紧、松动脱落，造成电流互感器二次回路开路。保护盘上，电流互感器端子连接片未放或铜片压在胶木上未本质接触，造成保护回路开路，相当于电流互感器二次开路。二次工作人员误动，或保护校验完毕后未将电流互感器二次回路复原。室外端子箱、接线盒受潮，端子螺栓和垫片锈蚀过重，造成开路。二次线端子接头压接不紧，回路中电流很大时，发热烧断或氧化过甚造成开路。4.2.2防止电流互感器二次回路开路的措施加强设备安装、改造及大修期间的监管，保证施工质量，杜绝由于工艺的原因造成电流互感器二次回路出现接触不良甚至是断线进而造成回路开路的现象发生。工作中，施工人员必须严格检查，将工作工程中涉及的二次

10、回路一一排查清楚，防止接线错误或是漏接线情况的出现。运行人员在对二次回路的部件进展操作时，必须严格对照“二次回路平安措施卡上的内容，不得擅自更改或增加操作的设备，防止误操作事故发生。运行人员在巡检中，应该注意观察室外端子箱、接线盒，防止锈蚀，造成开路。4.3电流互感器饱和4.3.1电流互感器饱和的原因电流互感器饱和的原因有两种：一是一次电流过大引起铁心磁通密度过大；二是二次负载过大，在同样的一次电流下，要求二次侧的感应电动势增大，也即要求铁心中的磁通密度增大，铁心因此而饱和。4.3.2防止电流互感器饱和的措施为了防止变压器差动保护的电流互感器在区外故障时或大容量电动机起动时因电流过大出现饱和而导致差动保护误动作，可以采取以下措施：在设备选型上要确保选用容量足够的保护级电流互感器。差动保护可以采用5p(10p)级电流互感器，但应尽可能进步其允许的额定二次负荷、一次额定电流和准确限值一次电流。对继电保护装置采取措施，避开暂态饱和的影响。可采用电流互感器饱和鉴别元件，进步制动曲线，闭锁保护。将电流互感器二次回路的电缆截面加粗，以减小二次负载的阻抗。5结语电流互感器对于差动保护的影响是不可无视的，要保证差动保护正确迅速的动作，必须确保电流互感器的工作状态是正常可靠的。这就需要我们在施工、维护、巡检和检修各个环节严格按照规程标准认真把关，采取相应措施，杜