前言在內(nèi)35kv及以下變電站中，廣泛使用的保護(hù)是由分立繼電器組成的。它較大的特點(diǎn)是二次回路簡(jiǎn)單、直觀、經(jīng)濟(jì)、可靠。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)伴隨著電流的突然增大、電壓的突然下降和電流與電壓的相位差角的變化。這些基本特性構(gòu)成了原理不同的繼電保護(hù)裝置。縱差保護(hù)作為干式變壓器的主保護(hù)，其正確運(yùn)行率始終徘徊在50%-60%之間，不利于干式變壓器的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。干式變壓器運(yùn)行不正確的原因很多，設(shè)計(jì)、研究、制造、安裝、調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)部門都或多或少負(fù)有責(zé)任。雖然相關(guān)廠家在實(shí)際工作中不斷改進(jìn)技術(shù)，提高運(yùn)行的可靠性，但干式變壓器差動(dòng)誤動(dòng)的案例仍然很多[[2]。本文旨在總結(jié)自己的經(jīng)驗(yàn)，與同行交流討論，共同提高干式變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置的運(yùn)行水平。2差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因分析2.1干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)引起的勵(lì)磁涌流干式變壓器勵(lì)磁涌流的特點(diǎn)是正常運(yùn)行時(shí)其值很小，一般不超過(guò)干式變壓器額定電流的3%-5%，干式變壓器工作在磁通的直線段OS，如圖1所示。鐵芯不飽和，相對(duì)磁導(dǎo)率很大，干式變壓器繞組的勵(lì)磁電感也很大。當(dāng)發(fā)生外部短路時(shí)，由于電壓下降，勵(lì)磁電流較小，因此這些條件對(duì)勵(lì)磁電流的影響一般可以忽略不計(jì)。當(dāng)干式變壓器空投或切除故障后恢復(fù)電壓時(shí)，由于干式變壓器鐵芯中的磁通迅速增大，鐵芯瞬間飽和，相對(duì)磁導(dǎo)率接近1，干式變壓器繞組電感減小，伴隨著較大的涌流值，涌流值中含有較大的非周期分量和高次諧波分量，且以二次諧波為主，其值可達(dá)額定電流的6 ~ 8倍以上，出現(xiàn)尖頂形涌流，如圖2所示。勵(lì)磁涌流在初始時(shí)刻迅速衰減。普通中小型干式變壓器，0.5~1s后其值不超過(guò)額定電流的0.25~0.5倍。大型干式變壓器勵(lì)磁涌流衰減速度慢，衰減到上述值需要2~3s。干式變壓器的容量越大，衰減越慢。同時(shí)，勵(lì)磁涌流波形隨著間斷角的增大而出現(xiàn)間斷。該電流流入差動(dòng)繼電器，可能導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)作。勵(lì)磁涌流和干式變壓器的勵(lì)磁涌流一樣，只流過(guò)干式變壓器的一側(cè)。在干式變壓器空氣合閘或外部短路切斷的電壓恢復(fù)過(guò)程中，所有勵(lì)磁涌流都會(huì)流入差動(dòng)回路，必然會(huì)造成干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。并且當(dāng)一臺(tái)干式變壓器產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，也會(huì)在與之并聯(lián)運(yùn)行的干式變壓器中產(chǎn)生浪涌電流，浪涌電流全部流入差動(dòng)回路，導(dǎo)致干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)[5]。涌流可通過(guò)以下措施來(lái)區(qū)分：(1)采用快飽和鐵芯差動(dòng)繼電器；(2)區(qū)分短路電流和涌流波形；(3)采用二次諧波制動(dòng)，制動(dòng)率一般為15% ~ 20%；(4)采用波形對(duì)稱原理的差動(dòng)繼電器。其中，主要適用于常規(guī)電磁繼電器差動(dòng)保護(hù)；和主要用于基于微處理器的干式變壓器保護(hù)，但硬件要求比較高，可以通過(guò)識(shí)別波形特征來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是解決勵(lì)磁涌流問(wèn)題較根本的辦法[6]。此外，在選擇用于主變壓器差動(dòng)保護(hù)的電流互感器時(shí)，除了帶氣隙的D級(jí)鐵芯互感器外，變壓器 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

2.2CT二次回路斷線導(dǎo)致傳統(tǒng)電磁式干式變壓器差動(dòng)繼電器CT回路接線干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。先先，必須通過(guò)CT接線形式的選擇進(jìn)行外部“相位補(bǔ)償”，消除干式變壓器不同接線組別引起的高低壓側(cè)電流相位差和差動(dòng)保護(hù)電路電流不平衡。比如Y/dll接線的干式變壓器，由于三角形側(cè)電流的相位比星形側(cè)的同相電流超前300，所以干式變壓器星形側(cè)ct二次側(cè)必須接成三角形，而三角形側(cè)CT接成星形，以校正CT二次電流流入差動(dòng)繼電器的相位。微機(jī)干式變壓器差動(dòng)保護(hù)的內(nèi)部“相位補(bǔ)償”計(jì)算是根據(jù)Y，D變換產(chǎn)生的相移進(jìn)行的。比如為了接線簡(jiǎn)單，任何接線組的干式變壓器的CT二次回路都可以全星形接線，其相位補(bǔ)償可以通過(guò)保護(hù)裝置內(nèi)部軟件實(shí)現(xiàn)，而不是像傳統(tǒng)差動(dòng)保護(hù)那樣依靠CT接線方式的選擇進(jìn)行外部“相位補(bǔ)償”。本軟件的補(bǔ)償采用對(duì)稱分量法“矩陣變換”計(jì)算【干式變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流整定一般應(yīng)考慮以下因素和影響：l)干式變壓器電壓經(jīng)空氣下降和外部故障恢復(fù)時(shí)，應(yīng)避免干式變壓器勵(lì)磁涌流的影響，整定公式為Idz=KkIe，Kk可靠系數(shù)1.3~1.5，Ie額定電流；2)干式變壓器保護(hù)中避免干式變壓器外部故障引起的較大不平衡電流，整定公式Idz=KkIbp，Kk可靠系數(shù)為1.3，Ibp為不平衡電流；3)干式變壓器差動(dòng)保護(hù)二次回路時(shí)，避免差動(dòng)回路中引起差動(dòng)電流的影響，設(shè)置公式Idz=KkIe。Kk的可靠系數(shù)為1.3，即額定電流。上述三個(gè)較大值用作干式變壓器的差動(dòng)工作電流。電磁干式變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流整定考慮第三種，即差動(dòng)回路CT的二次回路在斷開時(shí)不會(huì)失靈。晶體管干式變壓器差動(dòng)保護(hù)和微機(jī)干式變壓器差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作電流一般認(rèn)為是干式變壓器額定電流的25%-50%，其保護(hù)功能由邏輯實(shí)現(xiàn)，比電磁干式變壓器差動(dòng)保護(hù)更快、更靈敏，動(dòng)作電流整定更小。因此，如果差動(dòng)回路電流互感器二次回路斷線時(shí)不采取措施，干式變壓器將被更換

壓器差動(dòng)保護(hù)會(huì)誤動(dòng)作。 CT斷線較明顯的特征是電流下降，在微機(jī)保護(hù)中，只要有合理的判斷，就不難解決電流互感器二次回路斷線時(shí)干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)問(wèn)題。若某側(cè)電流同時(shí)滿足下列條件認(rèn)為是CT斷線，只有一相或兩相電流為零，其它兩相或一相電流與起動(dòng)電流相等，故障相電流的突變量（下降）超過(guò)所給的定值，可判斷出CT斷線。判別出CT斷線后，可以在正常負(fù)載時(shí)閉鎖差動(dòng)，防止干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作[5]。 2.3 區(qū)外故障引起的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)[9] 區(qū)外故障產(chǎn)生差流主要有下面幾種原因： ①干式變壓器正常運(yùn)行時(shí)各側(cè)的額定電流不一致； ②當(dāng)干式變壓器一側(cè)帶有分節(jié)頭調(diào)節(jié)時(shí)，電壓發(fā)生變化產(chǎn)生不平衡電流； ③電流互感器(TA)本身存在誤差； ④TA不同型號(hào)引起的誤差； ⑤諧波和非周期分量對(duì)不同型號(hào)TA的影響； ⑥不同類型的負(fù)載致使各側(cè)電流相位發(fā)生偏差； 基于上述因素的考慮，在整定干式變壓器的差動(dòng)定值時(shí)要排除這些不平衡分量的綜合影響，其動(dòng)作電流一般在(0.3 ~ 0.5)In (In為額定電流)。當(dāng)干式變壓器發(fā)生嚴(yán)重的區(qū)外故障，兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生更大的差流，在下列情況下可能超過(guò)差動(dòng)門檻值： ①短路電流較大，各側(cè)互感器型號(hào)不一致，特別是短路電流大的一側(cè)使用P級(jí)互感器（不帶暫態(tài)特性的電流互感器），而短路電流小的一側(cè)使用TPY級(jí)互感器（帶暫態(tài)特性的電流互感器）； ②短路電流中含有較大的非周期分量和諧波分量； ③故障切除瞬間，由于剩磁的存在，電壓恢復(fù)時(shí)產(chǎn)生大小不等的恢復(fù)性涌流； ④特殊性負(fù)載如容性或感性負(fù)載存在，致使各側(cè)短路電流相位發(fā)生偏移，產(chǎn)生更大的差流； 多次事故表明，干式變壓器發(fā)生區(qū)外故障，在發(fā)生區(qū)外故障的時(shí)間段，差動(dòng)保護(hù)一般不會(huì)誤動(dòng)，在切除故障的瞬差動(dòng)保護(hù)反而誤動(dòng)，根據(jù)對(duì)幾例典型事故的錄波分析，發(fā)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作點(diǎn)均落在差動(dòng)比例制動(dòng)曲線(兩段折線比例制動(dòng))無(wú)制動(dòng)特性的水平線上較好拐點(diǎn)以內(nèi)，即差流大于門檻值，制動(dòng)電流小于較好拐點(diǎn)電流(拐點(diǎn)電流為(0.9 ~1.0)In)，如圖4所示C點(diǎn)(圖中Id為差動(dòng)電流，Ir為制動(dòng)電流；K1， K2，K3為比例系數(shù))。  對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錄波數(shù)據(jù)分析和動(dòng)模試驗(yàn)仿真，均可知此種情況下保護(hù)動(dòng)作存在必然性。故障時(shí)，短路電流比較大，含有非周期分量和諧波分量，故障期間產(chǎn)生的不平衡分量較大(可能大于差動(dòng)動(dòng)作門檻值)，但制動(dòng)電流較大，動(dòng)作點(diǎn)落在非動(dòng)作區(qū)，如圖4所示B點(diǎn)。在切除故障的瞬間，兩側(cè)TA的暫態(tài)分量衰減程度不一樣，此時(shí)差流仍然比較大，而制動(dòng)電流減小，動(dòng)作點(diǎn)移動(dòng)到如圖4所示的C點(diǎn)，差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，按此原理設(shè)置的比例制動(dòng)曲線保護(hù)不能制動(dòng)。 為了防止區(qū)外故障差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，可以從以下幾個(gè)方面著手： ①在進(jìn)行繼電保護(hù)定值計(jì)算時(shí)，保護(hù)定值不宜過(guò)低，一般整定在0.4 In或以上； ②兩側(cè)TA盡量選用同一型號(hào)的，可以同為P級(jí)或TPY級(jí)互感器，使用TPY級(jí)互感器效果較好; ③.提高硬件的采樣精度和計(jì)算準(zhǔn)確度； ④設(shè)置先進(jìn)的新原理保護(hù)。 由于我多數(shù)地方的電力系統(tǒng)站用TA均采用的是P級(jí)，有的地方在高壓側(cè)采用TPY級(jí)，低壓側(cè)采用P級(jí)，嚴(yán)重影響兩側(cè)TA的不平衡性。保護(hù)定值要求整定在(0.3 ~0.5) In極個(gè)別地方整定在0.2 In，定值門檻太低。 隨著計(jì)算機(jī)水平的發(fā)展，保護(hù)裝置硬件水平不斷的提高，多種原理的綜合運(yùn)用，采樣精度和計(jì)算準(zhǔn)確度也在提高。除此之外，也可以從編制的軟件著手，來(lái)防止區(qū)外故障切除時(shí)對(duì)保護(hù)造成的誤動(dòng) 3 結(jié)束語(yǔ) 近年來(lái)，微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用日益廣泛，但是干式變壓器主保護(hù)的誤動(dòng)原因仍是多方面的。本文僅給找不到干式變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)原因的技術(shù)人員提供一些思路，我們只有在安裝調(diào)試過(guò)程中把每一環(huán)節(jié)工作做細(xì)，按照檢驗(yàn)條例和有關(guān)規(guī)程規(guī)定，嚴(yán)把整組試驗(yàn)關(guān)，積極采取相應(yīng)措施，是可以提高干式變壓器差動(dòng)保護(hù)的可靠性的，或者完全可以避免主變?cè)谶\(yùn)行中差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#