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1、變電站主變的差動保護研究（江蘇省電力公司海安縣供電公司江蘇海安226600）摘要：隨著微機保護裝置廣泛應用，電力系統(tǒng)運行過程中，變壓器作為變電站最主要的設備，其主要負責電能分配、電壓變換和提供電力服務等，因此，電力系統(tǒng)安全運行的重要保障就是變壓器運行的穩(wěn)定性。因此，為了確保變壓器能夠安全穩(wěn)定的運行，則需要采取一定的保護措施，而其中一種較為常見的保護方法就是差動保護。關鍵詞：變電站；差動保護；原因；誤動刖S隨著我國電力建設取得了進一步發(fā)展，變壓器已經成為電力系統(tǒng)的重要組成部分，在保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行等方面具有積極作用，然而，
2、變壓器在運行過程中，受到各類因素的影響，極易出現(xiàn)差動保護誤動現(xiàn)象。在實際工作中，為了確保變壓器能夠安全穩(wěn)定的運行會采取多種保護措施，而差動保護作為變壓器運行過程中極為重要保護措施之一。但在電力系統(tǒng)運行過程中，一旦出現(xiàn)勵磁涌流或不平衡電流時，都會發(fā)牛差動保護誤動，進而導致電力系統(tǒng)的正常運行受到影響。1故障案例2013年4月16021時45分40秒?21時48分07秒，某220kV變電站35kVlII段母線頻發(fā)接地告警信號；21時48分14秒，該A線開關柜內發(fā)生三相短路故障，保護裝置過流I段保護動作跳開斷路器，切除故障；同時，
3、1號主變壓器B屏PST1200（波形對稱原理）主變壓器差動保護動作出口，跳開主變壓器三側開關，而1號主變壓器A屏PST1200（二次諧波原理）保護未動作。2差動保護誤動的原因分析2?1保護動作情況分析通過故障時的運行方式和主變壓器差動保護的原理分析可知：該A線三相短路故障其保護裝置動作是正確的，但是它屬于主變壓器區(qū)外故障，1號主變壓器差動保護感受的應該是穿越性電流，其差動保護不應動作，從而可知此次1號主變壓器差動保護動作應屬于誤動作為了查找誤動的原因，工作人員核查了保護裝置定值、保護裝置邏輯、二次冋路及接線情況，未發(fā)現(xiàn)異常
4、情況，表明此次誤動可排除外部因素，確定是裝置在正常情況下的動作結果。根據上述分析可知此次誤動存在兩個疑點：①區(qū)外故障，差流理論上應該為0,那么引起誤動的差流是如何形成的？②既然差流已經存在，為什么會出現(xiàn)2套保護動作不一致的現(xiàn)象？2.2差流成因分析分析差流的形成，從根本上來說就是分析故障時主變壓器三側的電流情況。由圖1可知，故障吋主變壓器低壓側B、C相電流的波形出現(xiàn)了嚴重的畸變。根據主變壓器差動保護的原理可知，差流是主變壓器三側電流折算到同--側的矢量和，當主變壓器高、中壓側電流正常，而低壓側有畸變吋，差流就出現(xiàn)了。電流的畸
5、變主要由諧波、勵磁涌流、CT飽和等原因引起。根據此例事故吋電網的運行情況：電流正常無諧波、并口不存在勵磁涌流，只有低壓側區(qū)外故障有很人的電流，因此可得出主變壓器低壓側電流畸變的原因是：低壓側區(qū)外故障短路電流過大，導致主變壓器低壓側的CT飽和。2.2.1CT飽和的影響因素查找CT飽和的原因是此次故障分析的關鍵，具體需分析CT的自身特性。CT的等效電路如圖2所示，其中il為一次電流，i2為二次電流，iμ為勵磁電流，Lμ為勵磁冋路等效電感，ZL為二次負載的等效阻抗。按照圖2所示等效模型，可得：CT的二次電流為i2二i
6、l?iμ,CT的傳變誤差就是勵磁電流iμ,因此有（其中Z1—般可做純電阻分析）:假設主變壓器低壓側發(fā)生區(qū)外故障，此時變壓器三側的一次側電流為―（ihl+iml）,故由CT飽和引起的不平衡電流為：式中：ihl、iml>ill—主變壓器高、中、低三側折算到二次側的一次電流；ih2、im2、il2—主變壓器高、中、低三側二次電流；iμh、iμm、iμl—主變壓器高、中、低三側勵磁電流；根據式（2）可知，不平衡電流實際上就是三側CT勵磁電流之差，而CT飽和所引起的二次電流傳變誤差本質就是這里的不平衡電
7、流，這就表明勵磁電流的大小決定了CT的飽和程度。由式（1）可知勵磁電流iμ的人小主要和一次電流il、勵磁冋路電感Lμ以及--次側電流頻率ω有關。一次電流il和勵磁冋路電感Lμ對CT飽和的影響主要在穩(wěn)態(tài)方面。當il比較小時，CT不飽和，此吋由于Lμ很大且基本不變，勵磁電流iμ很小并隨江按比例增大。當勵磁電流iμ增大到鐵心飽和吋，勵磁電感Lμ減小，勵磁冋路分流增大。而勵磁冋路的分流增大又導致勵磁電感進一步下降，其結果是勵磁電流iμ迅速增大，產生不平衡差流，導致二次電流
8、畸變。一次側電流的頻率ω對CT飽和的影響主要在暫態(tài)方面。區(qū)外故障的短路電流一般都包含較大的非周期分量，不衰減的非周期分量就是頻率為0的直流分量。實際短路電流的非周期分量都是按一定時間常數衰減的，可以粗略地看成一個低頻分量。CT的勵磁特性是按工頻設計的，在傳變低頻非周期分量時，勵磁電流i&mu
