微機干式變壓器差動(dòng)保護誤動(dòng)分析

【摘要】分析了微機干式變壓器差動(dòng)保護裝置投入運行后誤動(dòng)的原因，并提出了改進(jìn)措施?！娟P(guān)鍵詞】增加極性連接減少極性連接TA誤差不平衡電流1。微機比率制動(dòng)差動(dòng)保護作為干式變壓器的主要保護，能夠反映干式變壓器的相間短路故障、高壓側單相接地短路故障和匝間短路故障。與常規保護相比，它具有靈敏度高、選擇性強、接線(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此被廣泛使用。但由于運行經(jīng)驗不足、接線(xiàn)錯誤等原因，差動(dòng)保護投入運行后又誤動(dòng)，嚴重影響了變電站的安全運行。筆者多次參與誤操作分析和處理，現將我的一些體會(huì )與同行分享。

2 TA極性接線(xiàn)錯誤2.1 10kV側TA極性接線(xiàn)錯誤圖1錯誤接線(xiàn)如下：

圖1 35kV、10kV側TA，變流器T1差動(dòng)保護電流回路接線(xiàn)，要求干式變壓器35kV側TA為： TA一、二次側同極性?xún)啥俗咏泳€(xiàn)。干式變壓器10kV側的TA接極性。TA初級和次級極性不同的兩個(gè)端子排列在同一側的連接。圖1干式變壓器35kV側TA和10kV側TA極性接成減極性連接。干式變壓器在正常負荷和差動(dòng)保護范圍外短路時(shí)，流入差動(dòng)保護中A相、B相和C相的電流方向相同，差動(dòng)電流為兩側TA電流之和。當差動(dòng)電流值大于差動(dòng)保護整定值時(shí)，必然會(huì )引起差動(dòng)保護誤動(dòng)，使干式變壓器兩側開(kāi)關(guān)跳閘。10kV側TA變極性接線(xiàn)見(jiàn)圖2:

圖2主變35kV側變流器TA 10kV側TA及增極性連接為減極性連接，10kV側TA為增極性連接。干式變壓器在正常負荷和差動(dòng)保護范圍外發(fā)生短路故障時(shí)，流入差動(dòng)保護的電流是兩側相電流ta、b、c之差，差動(dòng)電流為不平衡電流，小于差動(dòng)保護整定值，差動(dòng)保護不會(huì )造成誤動(dòng)。只有當干式變壓器發(fā)生短路故障且在兩側TA范圍內時(shí)，差動(dòng)保護才會(huì )有選擇地動(dòng)作，使干式變壓器兩側的開(kāi)關(guān)跳閘。2.2與變流器T1極性連接與主變壓器不對應。35kV側ta和差動(dòng)保流變換器T1極性連接都是極性遞減，10kV側TA是極性遞增，但差動(dòng)保流變換器是極性遞減，因為極性不對應，如圖3所示。圖3接線(xiàn)，干式變壓器正常負荷和差動(dòng)保護范圍外發(fā)生開(kāi)路時(shí)，流入差動(dòng)保護的三相電流與35kV側TA三相電流方向相同。差分電流是兩者之和。當電流大于差動(dòng)保護定值時(shí)，會(huì )引起差動(dòng)保護誤動(dòng)。按圖2給帶10kV側差動(dòng)保護的電流互感器加極性接線(xiàn)，使流入差動(dòng)保護兩側的電流與它們之間的差值相反，保護可實(shí)現選擇性動(dòng)作。

圖3 10kv TA與變流器極性的連接

3差動(dòng)保護的TA采用TA誤差。干式變壓器正常負荷和差動(dòng)保護范圍外發(fā)生短路時(shí)，TA比誤差和角度差滿(mǎn)足要求，使流入保護的差動(dòng)電流近似為零。但實(shí)際上，即使選擇同一型號的TA，其特征曲線(xiàn)也總是有一定程度的不同。這是由于鋼磁化器的特性和裝配不同。于是導磁體的磁阻發(fā)生變化，勵磁電流發(fā)生變化，導致TA的電流比誤差和角度差。當二次負載Z和磁飽和度不同時(shí)，選擇不同型號和容量的TA會(huì )對TA誤差產(chǎn)生較大影響。35kV側TA采用LR-35型100/5變比套管換流器，10kV側TA采用LR-10型200~300/5變比套管換流器時(shí)，由于套管換流器容量為15VA，正常負荷工況下TA誤差較小，但當保護范圍外發(fā)生短路時(shí)，由于鐵芯處于磁飽和狀態(tài)，TA誤差增大，流入兩側差動(dòng)保護的電流差別較大。差動(dòng)保護TA的準確等級應為D(鐵芯截面大)。35kV側選用LRD-35型TA。當比例為150/5或更大時(shí)，每種都可以單先使用。當比率為100/5或更低時(shí)，可以串聯(lián)使用兩個(gè)。串聯(lián)時(shí)比值恒定，每個(gè)線(xiàn)圈通過(guò)所有次級電流，磁勢等于F=2(I2W)，可以增加TA的輸出容量。10kV側ta，套管式變流器容量小，伏安特性低，應選用附著(zhù)式TA。TA投入運行前，應進(jìn)行極性和伏安特性比試驗，比率誤差不超過(guò)10%，角度差為7o，并按10%誤差的特性閾值進(jìn)行驗證。 #p#分頁(yè)標題#e#

4二次線(xiàn)安裝質(zhì)量二次線(xiàn)安裝質(zhì)量差。差動(dòng)保護電流回路二次線(xiàn)電流端子與設備端子接觸不良，差動(dòng)保護投入運行前未仔細檢查。差動(dòng)保護投入運行后，當差動(dòng)電流突然變化較大時(shí)，TA二次回路斷開(kāi)，閉鎖功能退出時(shí)，造成差動(dòng)保護誤動(dòng)。

5調試質(zhì)量5.1干式變壓器35kV側TA相位差及平衡補償未進(jìn)行。y和d-II干式變壓器，y側的TA電流需要同相校正。在常規接線(xiàn)中，35kV側的TA二次線(xiàn)接成D型進(jìn)行相位校正。接入成人型時(shí)，應投入Y/d軟件功能進(jìn)行平衡補償，但不執行。投入運行后，差動(dòng)電流過(guò)大，導致保護誤動(dòng)。5.2保護元件損壞。產(chǎn)品出廠(chǎng)時(shí)，都經(jīng)過(guò)嚴格的測試，經(jīng)過(guò)“老化”測試。安裝后，制造商應做好通電前的檢查工作，并對差動(dòng)保護功能進(jìn)行傳動(dòng)試驗。如果發(fā)現保護元件損壞或接線(xiàn)錯誤，必須更換并正確接線(xiàn)。

結論對干式變壓器微機差動(dòng)保護誤動(dòng)的變電站，生產(chǎn)廠(chǎng)家和運行單位按上述條件處理后，試驗數據準確，保護性能可靠。在后來(lái)的運行中，差動(dòng)保護誤動(dòng)再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)。