微机干式变压器差动保护误动分析

【摘要】分析了微机干式变压器差动保护装置投入运行后误动的原因，并提出了改进措施。【关键词】增加极性连接减少极性连接TA误差不平衡电流1。微机比率制动差动保护作为干式变压器的主要保护，能够反映干式变压器的相间短路故障、高压侧单相接地短路故障和匝间短路故障。与常规保护相比，它具有灵敏度高、选择性强、接线简单等优点。因此被广泛使用。但由于运行经验不足、接线错误等原因，差动保护投入运行后又误动，严重影响了变电站的安全运行。笔者多次参与误操作分析和处理，现将我的一些体会与同行分享。

2 TA极性接线错误2.1 10kV侧TA极性接线错误图1错误接线如下：

图1 35kV、10kV侧TA，变流器T1差动保护电流回路接线，要求干式变压器35kV侧TA为： TA一、二次侧同极性两端子接线。干式变压器10kV侧的TA接极性。TA初级和次级极性不同的两个端子排列在同一侧的连接。图1干式变压器35kV侧TA和10kV侧TA极性接成减极性连接。干式变压器在正常负荷和差动保护范围外短路时，流入差动保护中A相、B相和C相的电流方向相同，差动电流为两侧TA电流之和。当差动电流值大于差动保护整定值时，必然会引起差动保护误动，使干式变压器两侧开关跳闸。10kV侧TA变极性接线见图2:

图2主变35kV侧变流器TA 10kV侧TA及增极性连接为减极性连接，10kV侧TA为增极性连接。干式变压器在正常负荷和差动保护范围外发生短路故障时，流入差动保护的电流是两侧相电流ta、b、c之差，差动电流为不平衡电流，小于差动保护整定值，差动保护不会造成误动。只有当干式变压器发生短路故障且在两侧TA范围内时，差动保护才会有选择地动作，使干式变压器两侧的开关跳闸。2.2与变流器T1极性连接与主变压器不对应。35kV侧ta和差动保流变换器T1极性连接都是极性递减，10kV侧TA是极性递增，但差动保流变换器是极性递减，因为极性不对应，如图3所示。图3接线，干式变压器正常负荷和差动保护范围外发生开路时，流入差动保护的三相电流与35kV侧TA三相电流方向相同。差分电流是两者之和。当电流大于差动保护定值时，会引起差动保护误动。按图2给带10kV侧差动保护的电流互感器加极性接线，使流入差动保护两侧的电流与它们之间的差值相反，保护可实现选择性动作。

图3 10kv TA与变流器极性的连接

3差动保护的TA采用TA误差。干式变压器正常负荷和差动保护范围外发生短路时，TA比误差和角度差满足要求，使流入保护的差动电流近似为零。但实际上，即使选择同一型号的TA，其特征曲线也总是有一定程度的不同。这是由于钢磁化器的特性和装配不同。于是导磁体的磁阻发生变化，励磁电流发生变化，导致TA的电流比误差和角度差。当二次负载Z和磁饱和度不同时，选择不同型号和容量的TA会对TA误差产生较大影响。35kV侧TA采用LR-35型100/5变比套管换流器，10kV侧TA采用LR-10型200~300/5变比套管换流器时，由于套管换流器容量为15VA，正常负荷工况下TA误差较小，但当保护范围外发生短路时，由于铁芯处于磁饱和状态，TA误差增大，流入两侧差动保护的电流差别较大。差动保护TA的准确等级应为D(铁芯截面大)。35kV侧选用LRD-35型TA。当比例为150/5或更大时，每种都可以单先使用。当比率为100/5或更低时，可以串联使用两个。串联时比值恒定，每个线圈通过所有次级电流，磁势等于F=2(I2W)，可以增加TA的输出容量。10kV侧ta，套管式变流器容量小，伏安特性低，应选用附着式TA。TA投入运行前，应进行极性和伏安特性比试验，比率误差不超过10%，角度差为7o，并按10%误差的特性阈值进行验证。 #p#分页标题#e#

4二次线安装质量二次线安装质量差。差动保护电流回路二次线电流端子与设备端子接触不良，差动保护投入运行前未仔细检查。差动保护投入运行后，当差动电流突然变化较大时，TA二次回路断开，闭锁功能退出时，造成差动保护误动。

5调试质量5.1干式变压器35kV侧TA相位差及平衡补偿未进行。y和d-II干式变压器，y侧的TA电流需要同相校正。在常规接线中，35kV侧的TA二次线接成D型进行相位校正。接入成人型时，应投入Y/d软件功能进行平衡补偿，但不执行。投入运行后，差动电流过大，导致保护误动。5.2保护元件损坏。产品出厂时，都经过严格的测试，经过“老化”测试。安装后，制造商应做好通电前的检查工作，并对差动保护功能进行传动试验。如果发现保护元件损坏或接线错误，必须更换并正确接线。

结论对干式变压器微机差动保护误动的变电站，生产厂家和运行单位按上述条件处理后，试验数据准确，保护性能可靠。在后来的运行中，差动保护误动再也没有发生过。