变压器差动保护误动原因分析
变压器差动保护误动作原因分析
厂 变
变压器高低压侧 电流互感器测量 的电流经过代数和 比较 , 判断 比较值 即不平衡电流的大小 , 在变压器正 常运行或者保护 区外部故 障时 , 该值近似于零 , 当保护 区内出现故障时 , 该值达到差动继 电器 动作电流时 , 保护装 置启动 , 跳开高低压保 护安装处断路器 , 切断故 障点 , 其原理图如图 1 。
A B C
叭
渣 浆 泵
叭 ∞ 炉 引 风
叭 ∞ 炉 磨 煤
博 炉 磨 煤
¨ 机 循 环
乱 机 循 环
给 水 泵
图 2厂用 电一次简 图 2. .2电流互感器接线组别错误 。 2 人为的将组别接错 , 电流互感器二次侧三角形接线绕组首尾 将 端子连接错误 , 致使 两侧 的电流相位不一致 , 正常运行 的不 平衡电 流就较大 , 尤其在保 护区外故 障时 , 不平衡 电流随流过 电流互 感器 的 电流增 大幅率显著上升 , 使保护误动。 2. .3电流互感器二次 回路开路 。 2 运行 中电流互感器二次 回路 开路是 由于端 子箱 内保护屏端 子 a b c 排 电流互感器接线螺丝松动 , 电器 内整定插销因胶木衬垫引起接 继 触不 良、 连接断线等而造成 , 当出现穿越性故 障电流时会使纵联 差 图 1 接 线 图 动保护误 动。 1 保 护作用 . 2 变压器纵联差动保 护是较为完善 的快速保护之一 , 能反 映变 它 2. .4电流互感器选型错误 。 2 选择伏安特性相差较 大的电流互感 器 , 因其型号 、 结构 和饱 和 压器绕组的相间短路 、 匝间短路 、 引出线上 的相 间短路 , 到防御变 起 程度及 电流传变 能力 不同 , 当出现故障电流时 , 厂高备变差 动保 护 压 器内部线圈及引 出线 的相间及匝间短路导致变压 器严重损毁 的 的某一侧电流互感器较快出现暂态磁饱 和 , 其二次电流不随着一次 重要作用 。 电流 的增 大而增 大 , 造成 在差 动元件 中产生的差流特别 大 , 引起纵 2 厂高备变纵联差动误动分析 联差动保护误动。 21 . 现象 回顾 22 .. 动 继 电 器线 圈整 定 错 误 。 5差 1 汽轮机和 1 锅炉供热期末检修 , 厂高备变 向 6 V一段供 电, k 在下达差动保护定值通知单时 , 没有认真核对变压器各侧 电流 1 和 4 给水泵 电力 由该段提供 , 该段 同时向检修 的机 、 炉辅助设备 导致平 衡线圈接线错误 , 无法躲过穿越型故 障电流的 提供电源 ,图 2是林 电厂用电电气一 次系统简 图 , 炉引风系统检 互感器 接线 , 1
变压器差动保护误动作原因分析
电磁型变压器差动保护的动作电流整定考虑了第三 条 ,差动 回路 C T二 次 回路 断 线不 会误 动 ,晶体 管 变压 器差动 保护 和微机变 压器 差动保 护 的动作 电流
一
变差 动保 护所用 电流互 感器选 择 时 ,除应 选带有 气 隙 的 D级铁 芯互 感 器 外 ,还 应 适 当地 增 大 电 流 互
电流 的影 响一般 可 以不考 虑 。 当变压 器空投 或 故障
切 除后 电压恢 复时 ,由于变 压器铁 心 中的磁 通 急剧
增大 ,使 铁心 瞬 间饱和 ,相 对导 磁率 接近 1 ,变压 器 绕组 电感 降低 ,伴 随 出现 数 值很 大 的励 磁 涌 流 , 包 含有 很 大成分 的非周 期分 量和 高次 谐波分 量 ,并 以二次 谐 波为 主 ,其 数值 可 以达 到 额 定 电 流 的 6~ 8倍 以上 ,出 现 尖 顶 形 状 的 励 磁 涌 流 ,如 图 2所
保 护装 置 。作 为 变 压 器 主 保 护 的纵 联 差 动 ( 称 简 差 动 )保 护 ,正确 动作 率 始 终在 5 % 一 0 徘徊 , 0 6% 这对 变压 器 的安全 和 系统 的稳定 运行 很不 利 。造成 “ 因不 明” 的变压 器 不 正 确动 作 是 多 方 面 的 ,设 原 计研 究 、制造 、安 装调 试 和运行 维 护部 门都 有或 多
67
子专业 。工程师 ,主要从事 电气技术管理工作 。
刘
杰 ,等 :变压器 差动保 护误 动作原 因分析
第 3期 ( 总第 17期 ) 4 2 )应 躲过 变压器 外 部故 障时 在变 压 器 保护 中 所 引起 的最大 不平衡 电流 ,整定公 式 :
=
还会产 生浪 涌电流 ,浪涌 电流也 将全 部流人 差动 回
变压器纵差动保护误动原因分析和防范措施
.
1I . H极 性反 接引 起差 动保 护误动 作 安 装或更 改 二次 回路 时 , L 将 H二 次线 圈极性 K 、 2 1K 反接 , 使二 次 接 引线 上 电流发 生 变 化 , 在
差 动 回路 中形成 Ip 当区外故 障 Ip 于保 护定 值 时 , 护将 误 动 作 。在 表 中分 析 了一 相 或 二 相 b, b大 保 或 三相六 类极 性反 接 的 电流向量 , 与正确 电流 向量加 以比较 , 求 出继 电器 中 Ip 小 。其 它 相 且 并 b大
・
继电 保护・
电气 试 验
20 年第 2 02 期
变 压 器 纵 差 动 保 护 误 动 原 因 分 析 和 防 范 措 施
何 琦
( 州市 涔天河 水利水 电管 理局 永 邮编 :2 0 0 4 50 )
变压 器纵 差保 护是一 种完 善的快 速保 护 , 是大 中型变 的主保 护 , 作 的可靠性 对 变压 器稳 定 其动 运行 起着 重要 作用 。但 在实 际运 行 中特别 是新安 装或更 改二 次 回路 后 , 正确 动作率 并不 高 , 响 其 影
系统 的安 全运 行 。为此 , 通过 对常 见的误 动原 因分析 , 提 出相应 防范措 施 。 并
一
、
变压 器 纵差保 护正确 接 线分析
1 变 压器 纵差保 护工 作原 理及接 线规定 .
纵差保护按循环电流原理构成。见图 1 当正常运行 或区外故障时 , , 在各 侧引导线 中形成环 流 , 流入 差动 电器 电流 为 I 0 保 护不 动 作 。 当区 内故 障 I=2 , 而 , j I当它 大 于 继 电器 动作 值 时 , 保
L 二次 开路 , H 在差 动 回路产 生 Ip引起保 护误 动作 。在表 中 , 了 四类 L 开路 时 的电流 向量 , b, 分析 H 并标 出差 动 回路 Ip大小 。其它相 开路 , 参照分 析 。 b 请 4 L 相加 紧错 误 ( .H 接成反 序 ) 引起 差动保 护误 动 任两根 引线 号牌标 反 或对 接 , 导致 相 别错 误 , 在差 动 回路 中 产 生 Ip 引 起 差 动 误 动 。表 中分 b, 析 了三类反 序 的 电流 向量 。其 它相反 序 , 照分析 。 请参
主变纵联差动保护误跳闸几种原因分析
主变纵联差动保护误跳闸几种原因分析误跳闸是指在正常操作条件下,保护装置错误地将电力系统的一部分或全部切除电源。
主变纵联差动保护是一种常用的保护方式,用于保护电力系统的主变压器。
误跳闸的原因可能是多方面的。
以下是几种常见的主变纵联差动保护误跳闸的原因分析:1.外部干扰:当电力系统中存在外部干扰时,可能会导致差动保护误跳闸。
例如,周围环境中的闪电放电、强电磁场干扰等都可能引起保护装置的误动作。
这种情况下,应采取防雷措施或在保护装置周围设置屏蔽装置,以减小外部干扰对保护的影响。
2.信号误差:主变差动保护装置通过测量主变压器的高压侧和低压侧电流,进行差动计算并与设定值进行比较,从而判断系统是否存在故障。
然而,由于测量设备的精度限制、传输线路的质量等原因,测量的电流值可能存在误差。
当这些误差超过设定值时,差动保护可能会误动作。
因此,应定期校准测量设备,检查传输线路的质量并及时更换老化设备,以降低信号误差。
3.被保护设备故障:差动保护的作用是保护主变压器免受内部故障的损害。
然而,在主变压器内部发生故障时,例如主绕组短路、绝缘击穿等,电流分布会发生改变,导致差动保护误判为故障。
因此,在主变压器内部进行定期检查和维护,及时处理潜在的故障,可以减少误动作的概率。
4.设备参数变化:保护装置对电力系统进行保护时,需要设定一些参数,例如差动电流阈值等。
然而,由于主变压器的负载变化、温度变化等原因,电气参数可能会发生变化。
如果设定值与实际值不匹配,保护装置可能会误判为故障并跳闸。
因此,应定期检查和校准保护装置的参数,并根据实际情况进行调整。
5.人为操作错误:人为操作错误也可能导致差动保护误跳闸。
例如,误操作了与差动保护装置相关的设备,或者误操作了与主变压器相关的设备。
此外,对主变压器进行维护或检修时,可能会因为未按规定程序进行操作而引起保护装置的误动作。
因此,在操作保护装置前,应进行必要的培训和演练,并按照操作规程进行操作,以减少人为操作错误。
变压器差动保护误动作产生原因及对策分析
以通 过以下两种方法进行控制和预 防:一 是通 过装设 自耦变
当变 压器正常 运行或差 动保护 的保 护区外短路 时, 流人 流器进行 电流补偿 , 自耦变流器一般装置在 电流互感器一侧 ,
差 动 继 电器 的 不 平 衡 电 流 小 于 继 电器 的 动 作 电流 , 护 不 动 而对 于三 绕 组变 压 器 则应 该 装 设在 两 侧 。 二 是 利 用 中 间 变 流 保
为变 压器 一 、 次侧 的不 平衡 电流 。 二
形接线侧的电流互感器接成三角形接线, 变压器三角形接线侧
的 电流 互 感器 接 成 星 形接 线 , 这样 变 压 器 两 侧 电流 互 感 器 的 二
次侧电流相位相 同, 消除了由变压器连接组引起 的不平衡 电流。
() 2 电流 互 感 器 变 比引 起 的 不 平 衡 电流 。为 了 使 变 压 器 两
励磁涌流必然给差动保护的正常工作带来不利 的影 响。
因 为 对 于 差 动 回 路 而 言 , 由 于 变 压 器 的 励 磁 电流 只 流 入 变 压
—
—
斟 协 论 坛 ・2 1 第 1 ( ) — — 0 0年 期 下
变压器差 动保护误动作产 生原 因及对 策分 析
口 徐 良俊
3 30 ) 500 ( 南平 电业 局 福 建 ・ 平 南
摘
要 : 整个 电力系统中, 在 电力变压器是 一个重要 的组成元件 , 其故障将对电力系统供 电可 靠性 、 稳定性、 安全
性及 系统 的正常运行带来众 多的严重影响。所以对电力变压器 的继 电保护是 一个必不 可缺 的过程 , 差动保护又 是其 中的一个重要 内容。文章仅对 电力变压器差动保护误动作进行 阐述 , 从不平衡 电流、 励磁涌流 、 T因素 三 C 方面分析 了误动作产生 的原 因, 并通过相关实例分别提 出解决误动作产生的措施。
变压器微机差动保护误动原因的分析及对策
I ( 一 ,/ I I 、 丁 )
将这个表达式作相量图 5中的“ Y侧 电流移 相图” 比较 图 5 △侧 , “ 电流 的相 位 ” 可 见 Y侧 电 流 移 相 后 和 △侧 电流 的相 位 是 一致 的 , 没 , 也 有零序电流产生 。
I a
() 2 整定计算人员必须深入理解差动保护的定值计算 。 首先 ,差动保护整定计算时应该按全容量 计算变压器低压侧额定 电流 ,不能按低压侧的实际容量计算。如 5 0 V主变 压器联结组别为 0k Y Y, 1— 1三侧 容量为 7 0M A/ 0M A/ 0M A 计算 出高 【 0 △~ 2 1 , / 5 V 7 V 2 V , 5 4 压侧额定 电流 8 6 中压侧额定 电流 l8 A, 6 A, 3 低压侧额定 电流 10 8 8 2 2A。 低压侧额定 电流不应该计算 为 2 0 A 3 K * /3= 80 4 MV /6 V 、 35 A。且流变变 比太大 :0 k 3 0 /、3 k 3 0/ 、5 V:0 01 5 0 V:2 012 0 V:20 13k 5 0 /,带 主变差动保 护 负荷测试 时仅用一组 6 Mvr电抗器作 为负荷 电流 , 0 a 是无法观察到实际 差 流 的存 在 。 其次 , 核实主变各侧 开关流变 的变 比, 防止流变变 比整定错误。某 主变压器 10 V侧开关流变变 比为 205 整定时整定为 3 05 用一组 1k 0/ , 0/ , 电容器作为负荷电流检测差动保护是无法观察差流扁大的。 () 3 调试人员必须能够正确地做好差动保护的电流平衡性试验。 调试人员要学 会计算主变压器各侧的额定电流 ,有利于正确施加 合适 的电流进入差 动保护来观察差流的数值。如果电流平衡性试验时 差流偏大 , 应该仔细思考施加电流的数值和相位的正确性 。 此举是验证 区外故障时差动保护动作行为的最好方法 。 () 4 做好投运前的带负荷测试工作 。 尽可能调整系统运行方式以满足变压器投运时差动保护带 负荷测 试的要求。 在主变压器带上超过 2 %的额定电流后 , 0 很容易发现差动保 护 中是否存 在羞流。不能够只用 一组 电容器或 电抗器作 为带负荷测试 的电流 , 这样小 的负荷电流无法观察差 流的数值 , 如果差动保护确实有 问 题 也 失去 了最 后 一 次 消除 失 误 的 机 会 。
变压器差动保护误动原因与对策
变压器差动保护误动的原因与对策摘要:电力变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。
一旦发生故障遭到损坏,就要造成很大的经济损失,同时对地区的供电造成影响,因此一定要有完善可靠的继电保护装置来确保护其正常的工作;同时防止任何情况下的误动也是一项十分重要的工作,本文将从几个面来探讨变压器差动保护的误动原因以及防止措施。
关键字:变压器差动保护误动中图分类号:tm4文献标识码: a 文章编号:一.引言差动保护是变压器的主保护,其原理是反应流人和流出被保护变压器各端的电流差。
变压器在电力系统中的主要作用是变换电压,以利于电功率的传输和电能的分配,是发电厂、电网、用户之间的桥梁和纽带。
为了防止因为变压器产生故障而给电力系统的安全性和可靠性带来影响,对电力变压器采取了多种保护措施,变压器差动保护误动就是其中最为普遍的一种做法。
然而,系统运行中发现,因为电流不平衡、励磁涌流等因素经常会导致差动保护发生误动现象,更为重要的是差动保护误动经常影响到整个电力系统的安全可靠运行。
所以,关于变压器差动保护误动问题的研究具有十分重要的意义和价值。
二.变压器的差动保护概括变压器差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动的比率差动保护。
差动保护的工作原理基尔霍夫电流定律,当变压器正常工作或区外故障时,内部不消耗能量,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动保护不动作。
当变压器内部故障时,内部消耗能量,由电源侧向变压器内部提供短路电流,差动保护感受到差电流,差动保护动作。
差动保护由比率差动和差动速断两个保护功能组成。
二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流,因为变压器空载投运时会产生比较大的励磁涌流.并伴随有二次谐波分量,为了使变压器不误动,采用谐波制动原理。
通过判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运,从而决定比率差动保护是否动作。
差动速断保护是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故障点。
变压器空载投入时差动保护误动作原因分析
涌流, 诱发邻近其他 B电站 、 c电站等正在运行的变 压器产生“ 和应涌流” 相对于中性 点接地 的系统 , ( 热电厂老区为中性点不接地系统 , 不会产生和应涌
作者简介 : 林佑祥 (9 2一) 男 ,0 5年 7月毕业于山东大学 电气工 18 , 20
路 电流衰 减慢 一些 。
4 励磁涌流的数值很大 , ) 最大可达额定 电流的 8—1 。当整 定 一 台断 路 器 控 制 一 台变 压 器 时 , 0倍
其速 断可 按变压 器励 磁 电流来 整定 。
3 励 磁 涌 流 分 析
3 1 励磁 涌流 中二次 谐波 比 率 .
5 3
7 励磁 涌流 中的大量谐 波对 电网电能质量造 )
成 严 重 的污染 ;
的多 变量 函数 , 存在 于变压 器某 一 侧 , 空投 变压 仅 在 器或外 部故 障切 除后 电压 恢 复 时 , 压 器铁 心 中 的 变 磁通不 能突变 , 出现 非周 期分 量磁 通 , 变压 器铁 心 使
Iq c d为比率差动保护 门坎定值 d Id为差 动 电流 c
K 为二 次谐波 制动 系数
I d为差 动 电流 的二 次谐 波分 量 c Id拐点 电流 g
多高次谐波 , 谐波分量中以二次为主。
表1 变压器励磁涌流 部短路故障时短路电流的 分析结果 和内 谐波
K为 比率 制动 特性斜 率 I z 制动 电流 , 同相 中最 大 电流 d为 取 2 当 Id>Idd K时斜 线 向负 Id轴 移 动 , ) g cq/ c 提 高 了灵敏 度 , 动 能力下 降 ( 图 2 。 防误 如 )
程及其 自动化专业 。现为热电厂老区 电气 车间助理 工程师 , 从事 电 气技术管理工作 。
差动保护误动及相关解决办法
对于容量较大的变压器,纵差保护是必不可少的主保护,他可以反应变压器绕组、套管及引出线的故障,与气体保护相配合作为变压器的主保护,在现场新站调试送电时我们会遇到主变差动误跳的的现象,下面我来分析一下其原因和解决方法:1.定值不合理造成主变差动保护误动作a.差动速断定值和二次谐波制动的比率差动定值选择不正确造成误动作。
差动速断是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧的断路器,切除故障点。
差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流和最大运行方式下,穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。
定值一般取(4~14)Ie。
若计算定值的时候根据以往运行经验,将差动速断定值取为(4~8)Ie。
这样,就会造成主变在空载合闸时断路器出现误跳。
比率差动是当变压器内部出现轻微故障时,例如匝间短路的圈数很少时,保护不带制动量动作跳开各侧的断路器,使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度;而在区外故障时,通过一定的比率进行制动,提高保护的可靠性;同时利用变压器空载合闸时,产生的二次谐波量来区别是故障电流还是励磁涌流,实现保护制动。
一般差动电流和制动电流都在额定情况下计算得到,但现场变压器却在一般运行方式下,由于电流互感器变比、变压器调压、变压器励磁涌流、计算误差的影响,就会导致变压器实际运行时形成一定的差电流,导致比率差动保护误动作。
b.二次差动电流互感器接线方式整定值选择不正确造成误动作。
对于微机保护来说,实现高、低压侧电流相角的转移由软件来完成,不管高压侧是采用Y型接线还是采用△型接线,都能得到正确的差动电流,对于变压器差动保护来说,如果二次TA接线方式整定值选择不正确,就不能实现高压侧相角的转移,高低压侧差电流在正常运行情况下就不能平衡,从而造成差动保护误动作。
2. 接线错误造成主变差动保护误动作a.差动电流互感器二次接线极性接反导致误动作。
对于微机保护来说,实现差动电流的计算由软件来完成,不管是采用加的算法还是采用减的算法都能得到差动电流。
变压器微机差动保护误动作的原因
图 1 变 压 器 纵 差 动 保 护 的 原 理 接 线 图
l
按 图 2所 示 电 流 方 向 , 则 有 :a ly Iy, y= c-b ,c Iy =b -a l Iy ly Iy b
决办法 。 关 键 词 : 动 保 护 ; 平 衡 电 流 ; 流 ; 负荷 测 试 差 不 差 带
1 双 绕 组 变 压 器 ( d 1 差 动 保 护 的 简 要 原 理 Y。1 )
差 动保 护是 利用 基 尔霍 夫 电流 定理 工作 的,变 压 器 正常 运行
时, 流入 变 压器 的 电流和 流 出 电流 ( 折算 后 的 电流) 相等 , 差动 继 电
器 不动 作 当变 压 器 内部故 障时 , 侧 向故 障点 提供 短 路 电流 , 两 差 动 保护 感受 到 二次 电流 和正 比于故 障 点 电流 , 动 继 电器动 作 。 差 由 于 双绕 组变 压器 各侧 一 次接 线方 式 不 同 ,造 成两 侧 电流 相 位相 差 3 。, 而在 其 差 动保 护 的 回路 中产 生 较 大 的不 平 衡 电流 , 0 从 为此 要 求 两侧 电流 互感 器 二次侧 采 用相 位补 偿 法接 线 。 微机 保 护 中 , 在 由 于 软件 计 算 的 灵 活性 ,允 许 变 雎器 各 侧 电流 互 感 器 都 按 Y 形 接 线, 在进 行 差动 计 算 时 由软件 对 变 压器 Y侧 电流进 行 相 位校 准 及 电流 补偿 。简 要 原理接 线 图及 矢 量 图如 图 1 图 2所示 。 、
统 自动 化 , 9 9 2 ( ) 1 9 , 3 1
系 统 采 用 双 C U 结 构 , 中 T 公 司 的 D P芯 片 T 3 0 P 其 I S MS 2 一 V 5 1 用 于数据采集 和 计算分 析 ;以 1 位 R S C 40 6 IC超 低功耗 单片机 MS 4 0 1 9 为通 信 、 P 3F4 作 显示和 键盘 输入 , 制 C U; 控 P 而逻 辑控 制 由 CL P D芯 片 XC 54 X 9 1 4 L实现 : D A C芯 片 MA 2 用 于实 现模 拟量 X1 5
一起主变差动保护误动原因分析及防范措施
一起主变差动保护误动原因分析及防范措施摘要:本文结合一起主变压器差动保护误动的现象及现场检查情况,分析了保护误动作的原因及后续需要注意的事项和需采取的防范措施,可为其它电厂安全措施的实施处理提供借鉴与参考。
关键词:主变压器;差动保护;安全措施1.事故前情况某水电站共5台机组,事故前2、5号机并网运行,3、4号机停机备用,1号机检修,全厂有功394.9MW,全厂无功22.7Mvar,其中2号机组带负荷197MW;500kV第三串、第四串合环运行,500kV 5713、5721断路器运行,5711、5712、5722、5723停运;500kV #1母线、#2母线运行,500kV甲线检修、乙线运行;220kV母线运行,220kV双回线运行。
2.事件经过2016年1月7日09:30,维护人员按要求开展5722断路器间隔内CT:7LH、8LH、9LH的特性试验。
其中有一项实验措施为在5722断路器现地控制柜内将CT回路端子三相短接(靠保护装置侧)并划开,在完成7LH、8LH相关试验后,10:27维护人员执行9LH(对应接入5721短引线保护Ⅰ及2号主变压器保护A柜)特性试验措施。
实验开展过程中报“2号主变保护A套总告警”,运行人员会同维护人员现地检查发现主变保护A柜“主变高压侧CT断线”指示灯告警,在向值班负责人汇报告警现象后,10:39按下2号主变保护A柜复归按钮,复归“主变高压侧CT断线”告警信号。
2号主变保护A柜A相、B相、C相差动保护动作,2号主变保护B柜无动作信息、2号发电机保护A柜、B柜出口断路器失灵跳闸指示灯亮。
事故发生后于15:13将500kV 2号主变5721断路器由热备用转为冷备用,退出500kV 2号主变5721断路器失灵保护,16:10退出500kV 2号主变保护、2号发电机保护。
3.现场检查情况事故发生后,立即停止了相关工作,维护人员现场检查了2号主变压器、2号发电机未发现异常,随后对2号主变三相取油样进行色谱分析,试验报告数据合格,与最近一次试验数据对比无明显异常。
浅谈励磁涌流引起变压器差动保护误动
浅谈励磁涌流引起变压器差动保护误动随着居民生活水平和工业水平的不断提高,用电需求日愈增加,与此同时对电网的稳定性和安全性要求也在不断提高。
变压器是当前电力系统中的重要组成部分,其会对电网的安全稳定运行产生重要影响。
在当前的电力系统中,为了保证变压器的正常工作,一般都会配置灵敏度较高的差动保护作为变压器的主保护。
该差动保护装置能够在区内短路故障快速动作,保证电网及变压器的安全。
1 变压器产生励磁涌流的原因与特点1.1 变压器产生励磁涌流的原因分析通常而言在空载变压器刚接通电源时,在电源一侧的绕组上产生一个较大的电流,该电流的值一般会高出额定电流的5~7倍,在电力行业中通常都将该电流称为“励磁涌流”。
变压器励磁支路的磁化曲线具有明显的非线性特征是变压器产生励磁涌流的主要原因。
在空载情况下对变压器进行合闸操作时,由于铁芯中原有的磁通与变压器工作电压产生的磁通的方向一致,通过铁芯的总磁通量会远远大于铁芯的饱和磁通,即通过铁芯中的磁通量会在合闸瞬间产生巨大的突变,由于励磁电流的大小与磁通量的变化率成正比,所以在变压器的合闸瞬间会产生巨大的励磁电流。
倘若变压器差动保护装置不能够有效地识别该励磁涌流,而误将其视为短路电流,就会导致变压器差动保护的误动。
1.2 励磁涌流的主要特点变压器的励磁电流与短路电流极其相似,二者的值都较大,但是与短路电流相比,励磁电流还具有如下方面的特点:(1)不具有周期性,因而不利于检测;(2)由于励磁绕组并不是理想的导线,因而随着时间的推移励磁涌流会逐渐变小,从而会使得涌流的波形始终偏于时间轴的一侧;(3)励磁涌流的曲线具有明显的尖峰,该尖峰主要是由励磁涌流中的二次谐波导致的;(4)励磁涌流的曲线存在断角,这是其与短路电流的最大区别。
1.3 判别励磁涌流的主要方式励磁涌流引起变压器差动保护误动的问题由来已久,诸多从事该方面研究工作的人员也一直在寻求这方面的解决方法。
具体而言,当前主要有如下三种判别励磁涌流的方法:(1)二次谐波识别法。
变压器励磁涌流引起线路差动保护误动分析
变压器励磁涌流引起线路差动保护误动分析变压器励磁涌流是指当变压器通电时,由于磁路的存在导致瞬态电流增大,这种瞬态电流称为励磁涌流。
励磁涌流一般在变压器通电后的几个周期内逐渐减小并趋于稳定。
然而,励磁涌流的存在可能会引起线路差动保护的误动,从而导致保护装置误动跳闸。
下面对这一问题进行详细分析:首先,励磁涌流引起线路差动保护误动的原因主要有两方面:1.励磁涌流造成的差动电流:当励磁涌流通过变压器的绕组时,会引起电流相位和大小的差别,形成差动电流。
这会导致差动保护动作,误判为线路故障。
2.励磁涌流带来的谐波电流:励磁涌流中常含有很多谐波成分,特别是2次和3次谐波。
这些谐波电流会经过线路的绕组,产生线路差动保护的误判。
其次,线路差动保护误动的分析主要从两个方面入手:1.励磁涌流的大小和减小趋势:首先需要了解励磁涌流的大小及其减小的趋势。
通过实际测量和计算分析,可以确定励磁涌流的大小,以及其在变压器通电后的几个周期内的变化情况。
这样可以为保护装置的调整提供参考依据。
2.励磁涌流引起的差动电流和谐波电流:其次需要计算励磁涌流引起的差动电流以及谐波电流。
可以通过建立励磁涌流的模型,计算励磁涌流对不同线路绕组的影响,得出相应的差动电流和谐波电流。
根据这些计算结果,分析差动保护装置可能的误动情况。
最后,根据上述分析,可以采取一系列措施来减小变压器励磁涌流引起的线路差动保护误动:1.调整保护装置的动作阈值:根据励磁涌流的特点和分析结果,适当调整保护装置的动作阈值,使其能够识别出真正的故障信号,并避免误动。
2.加装滤波器:通过在变压器的绕组或者线路的末端加装滤波器,可以有效地减小励磁涌流带来的谐波成分,从而避免谐波电流对差动保护的干扰。
3.优化变压器的设计:在变压器的设计和制造过程中,可以采取一些措施,如合理设置变压器的磁路和绕组结构,减小励磁涌流的大小和持续时间。
4.增加辅助保护手段:在线路差动保护的基础上,增加其他的辅助保护手段,如零序电流保护、过零保护等,可以提高差动保护的可靠性和准确性。
励磁涌流引起变压器差动保护误动分析及对策
励磁涌流引起变压器差动保护误动分析及对策
一、变压器差动保护误动原因分析
1、变压器差动保护设置有误。
变压器差动保护的参数和设定不当是
变压器差动保护误动的主要原因,尤其是比较灵敏的变压器差动保护参数
设置有误,更容易出现变压器差动保护误动。
2、漏电流有变动。
比如变压器内部有漏电变化时,会引起变压器差
动保护误动。
3、异常电磁涌流。
异常电磁涌流可以跨晶闸发生,引起变压器内部
瞬间电流的突然变动,从而导致变压器放电,保护装置误动。
4、变压器负载变化。
变压器负载变化引起变压器内部瞬态电流变化,可以引起变压器差动保护误动。
二、针对磁涌流引起变压器差动误动的对策
1、保护装置设置。
应恰当设置变压器差动保护的参数,让变压器保
护合理,既可以快速保护变压器,又可以减少误动,所以变压器差动保护
设置应当要放在较高的位置。
2、安装过电压保护器。
安装过电压保护器,能有效地消除变压器由
于发生异常电磁涌流时引起的击穿,从而降低瞬间电流,减少变压器误动。
3、安装滤波电容器。
安装滤波电容器,可以缓解变压器产生的异常
电磁涌流,从而降低瞬间电流,减少变压器差动保护误动。
4、采用抗干扰技术。
变压器差动保护误动原因及预防
2 . 施 工调 试过 程 中 ,应严 格按 照反 事 故措 施 、相 关规 程 规 定 ,做 好施 工 人员 的技术 交底 ,对 有错 误 的地方 应及 时提 交 工程联 系 单 ,杜 绝 “ 随意施 工 ,野 蛮施 工”现 象。 3 . 一 、二 次设 备的接 地必 须分 开 ,电流 互感 器 的二 次 回路 必须 分 别并且 只能 有一 点接地 。独立 的 、与其 他互 感器 二 次回路 没有 电的联 系的 电流互 感器二 次 回路 ,宜 在断 路器 场地 实现 一 点接地 ,确 保继 电 保护 装置 与接地 网的 可靠 连接 ,在 继 电保护 室 内敷 设接地 铜 排网 ,接 地铜排 网与 主接地 网可靠连 接 。 4. 在 调试验 收过 程 中 ,每一 位调 试人 员 、验 收人 员都应 有严 谨 的 工作 态度 ,一 丝不 苟 。对 电流二 次回 路进 行一 点接 地检 查时 ,将 接地 点拆 除测 量绝 缘 电阻是 否合 格 ,检查 结束 后必 须将 回 路恢复 到 正常 状
随着 大容 量机 组 、新 建变 电站 陆续投 入 电 网运行 ,电力系 统不 断 增 大 ,继 电保 护 的原理 结 构也越 来越 复杂 。差 动 保护 具有 其独特 的优 点 ,被 广泛 应用 于变 压器 的主 保护 。 由于 自然灾 害或 人为 的 因素 ,如 保 护 定值 整 定错 误 、二 次 回路 接线 不规 范 、电流 互感 器极 性 接反 等 ,
壬 艺设备
中国化 工 贸 易
Ch i n a Che mi c a l Tr a d e
肯 月
变压 器 差动 保 护误 动 原 因及 预 防
明 亮
( 辽 河石油勘 探局 电力集 团公 司员工培训 中心 ,辽宁 盘锦 1 2 4 1 0 9 )
变压器差动保护误动原因分析及防范措施
变压器差动保护误动原因分析及防范措施摘要:某变电站投产试运行过程中出现变压器差动保护误动作,导致该变电站无法正常投产。
文章首先对变压器差动保护的误动情况进行简要阐述,其次对差动保护定值设定原理进行研究,并对所出现的差动保护误动问题加以分析和探讨,最后提出防止差动保护误动的有效建议,确保变压器差动保护可靠准确动作,保证设备安全供电,为同行业提供了经验借鉴。
关键词:试运行;变压器;差动保护;误动分析;防范措施1概述某变电站B投产前,进行送电试运行。
B由A通过10.5kV/10.5kV隔离变压器经海缆供电,变电站B通过变压器降压至400V,供变电站正常生产。
投产初次送电时,变电站A先合闸VCB107投运隔离变压器,变电站B合闸VCB201投运主变给本站供电,在变电站B轻载试运行时,出现变电站A开关柜VCB107综保装置差动保护故障,变电站A电缆柜VCB110、变电站B开关VCB201欠压保护跳闸。
2差动保护基本原理变压器差动保护的基本原理通过检测输入、输出电流的差值Id,当该差值达到预设的动作值,即触发保护元件动作。
变压器两侧均安装了电流互感器(CurrentTransformer,CT),差动保护装置可作用于变压器绕组内部及其各种相间及匝间短路故障。
当变压器正常运行或发生外部短路时,Id=I'1-I'2≈0。
当变压器内部发生相间短路故障时,I'2改变了方向或等于零(无电源侧),此时Id=I'1+I'2>0,当Id超过所设置的定值时,将促使继电器可靠动作,跳开两侧的断路器,使故障设备断开电源。
3差动保护定值设定原理变压器外部故障时,差动保护有可靠的制动作用,同时又能保证在内部故障时有较高的灵敏度。
差动保护通常采用比率制动特性,利用故障时的短路电流来实现制动,使保护动作电流随制动电流的增加而增加。
当外部故障时,虽然会产生不平衡电流,但外部故障短路电流越大,制动电流越大,差动电流也越大,从而差动保护不会误动作。
变压器差动保护误动作的原因分析及处理方法
SI E EH LG FRAI CI &TC OOYN MTN E '  ̄ N IO O
动 力 与 电 气工 程
变压 器 差 动 保 护误 动 作 的 原 因分析 及处 理 方法
李 艳 华 ( 中煤 集团上海 大屯 能源股 份有 限公司发 电厂 江苏沛 县 2 1 1 2 61 )
本 功 不 扎 实 , 有 按 照 正 确 的 设 计 图纸 施 没 工 , 试 人 员也 没 有 认 真 执 行 调 试 规 定 。 调
1. 变压 器纵 差保 护 用电流 互感 器 的选择 6 变 压 器纵 差 保 护 所 用 的 电流 互 感 器涉
在 新 安 装 、 期 试 验 或 二 次 回路 有 改 及 不 同 电压 等 级 、 间 变 比 、 侧 型 号 不ห้องสมุดไป่ตู้ 定 不 各
压 器将 电压 降低 , 将 电能 送 至 配 电 网络 , 并
然 后分 配 给 各 用 户 。 压 器 要 长 期 安 全 稳 制 动 措 施 。 变 如一 个 变 压 器 有两 套差 动 保 护 ,
定 运 行 , 须 要 有 继 电 保护 装 置 为 其 保 驾 必
护航, 因此 , 电 保护 装置 能 否 可 靠 工 作就 继 显得十分重要 。 变压 器纵 差保 护 是 所 有 电气 元 件 差 动
成 接 地 或 相 间短 路 。
误 动 作 的现 象 也时 有发 生 , 1 9 年 华 北 之 一 总 有 互 感 器 二次 端 子 极 性 接 错 造 成事 在 97 电 网2 0 2 kV及以 上 变 压 器 不 正 确 动 作 统计 故 的 教 训 , 说 明 基 层 的 继 电 保 护 人 员 基 这
涌流 要 灵敏 、 靠 。 可
变压器差动保护常见误动原因分析
变压器差动保护常见误动原因分析变压差动保护装置误动的二次回路原因引起变压器差动保护误动和区外故障引起变压器差动保护误动,接下来继续为您介绍有关变压器差动保护误动的原因及分析。
恢复性励磁涌流变压器差动保护也出现区外故障切除后误动的事件,主要和恢复性涌流相关,变压器经历外部故障切除扰动可以按故障电流是否流经变压器来划分成2种情况:一种是短路时故障电流不流过变压器;另一种是故障电流流过变压器。
图2(a)为变压器发生外部故障的系统接线示意图,假设在t=0时刻故障点K发生三相短路故障,在t=:时刻故障被切除,此时励磁绕组电压变化如图2(b)所示。
可见,外部故障的切除,变压器铁心经历类似合闸过的过程,会形成恢复性涌流,可能导致铁心饱和。
变压器差动保护外部故障及切除过程变压器差动保护励磁绕组电压图2外部故障切除示意图及此过程中励磁绕组的电压恢复性涌流是否能够导致变压器差动保护误动,研究标明:故障切除越快,恢复涌流产生的可能性越小;故障切除越慢,恢复涌流产生的越大。
对于超高压电网,故障切除快,电压支撑强,恢复涌流一般较难产生;考虑到故障电流流过变压器的情况下,变压器在外部故障切除时受到电流自然过零切除的约束,同时受外部故障的严重程度(主要指变压器励磁支路电压的降低程度)的影响,因此变压器区外故障切除后的电压恢复过程被认为与变压器的空载合闸过程存在一定的差别,变压器外部故障切除后形成的恢复性涌流与故障传递剩磁有较大关系,恢复性涌流的峰值与典型的空载合闸涌流峰值相比明显较小,但是二次谐波含量并不低,难以引起差动保护的误动。
TA局部暂态饱和引起的差动保护误动TA局部暂态饱和与TA暂态不一致应该来说本质上是一致的[[4]。
分析表明,TA暂态特性不一致形成的差电流很可能是造成差动保护区外故障切除后误动的原因。
因为变压器在外部故障扰动期间,TA暂态特性的不一致将形成差电流,且随着外部故障的切除逐渐消失,此时差动保护呈现出以下几个特征:(1)变压器两侧差流包含TA引起的差电流和恢复性涌流两部分,差动保护动作量较大;(2)恢复性涌流二次谐波含量因为TA引起的差电流的存在而降低,二次谐波制动判据可能失效;(3)差动保护制动量因为电流从故障电流恢复成正常的负荷电流,明显减小。
主变压器差动保护动作的原因及处理
主变压器差动保护动作的原因及处理Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020主变压器差动保护动作的原因及处理一、变压器差动保护范围:变压器差动保护的保护范围,是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接部分,主要反应以下故障:1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。
2、变压器绕组严重的匝间短路故障。
3、大电流接地系统中,线圈及引出线的接地故障。
4、变压器CT故障。
二、差动保护动作跳闸原因:1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。
2、保护二次线发生故障。
3、电流互感器短路或开路。
4、主变压器内部故障。
5、保护装置误动三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原则有以下几点:1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。
2、如经过第1项检查,未发现异常,但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行,则考虑是否有直流两点接地故障。
如果有,则应及时消除短路点,然后对变压器重新送电。
差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。
差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护,同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反应。
瓦斯保护能反应变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。
差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反应,且当绕组匝间短路时短路匝数很少时,也可能反应不出。
而瓦斯保护虽然能反应变压器油箱内部的各种故障,但对于套管引出线的故障无法反应,因此,通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。
四、变压器差动保护动作检查项目:1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。
2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。
3、差动保护范围内所有一次设备瓷质部分是否完好,有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象,有无异物落在设备上。
变压器差动保护误动因素的分析及解决
—358—技术改造1变压器差动保护原理分析就差动保护的原理来说,就是在变压器的各侧绕组上安装电流互感器CT ,同时根据回路电流法对二次绕组进行接线,而各侧的CT 端子引出线,可以根据同极性方向对其进行连接,并且将差动继电器串入其中。
此时,在差动继电器中所流过的电流,实际上是变压器各侧二次电流的差值。
当区外出现故障或者在正常运行的前提下,差动继电器中流过的差流应该等于零。
差动保护需要在以下几种情况下对数据进行处理:(1)对于变压器中,不同侧的电流互感器,进行二次电流移相;(2)当过滤区外发生接地故障以后,变压器中所流过的电流为零序电流;(3)对变压器各侧的电流互感器中的二次电流,需要采用平衡系数的方式对其进行折算。
2变压器差动保护误动的主要因素2.1不平衡电流正常运行状态下,变压器差动保护继电器不会检测到差流。
但是如果发生外部短路故障,外部流经一个非常大的短路电流,同时短路电流的暂态特性中含有大量非周期和谐波电流分量,使得励磁电流急剧增大。
其中,单项变压器的参数经过折算以后,所获得的等效电路为图1显示的结果:在电流互感器中所流经的I1(一次电流)为饱和状态,而低压侧的互感器中I2(二次负载电流)无法及时出现变化,所以就会有不平衡的电流进入到变压器差动继电器中。
此时,如果系统中的不平衡电流,在一瞬间就达到峰值状态,就会使得继电器出现误动作的现象。
所以,需要减小甚至避免不平衡电流的出现,提高变压器差动保护的作用。
图1双绕组单项变压器等效电路2.2 CT 二次回路断线如果变压器不同侧的接线组别不一致,则由于高低压侧电流存在相位差,从而差动回路会产生不平衡电流。
传统的差动保护对此的处理方法是:改变CT 二次回路接线来实现一次组别的“相位补偿”。
例如双绕组变压器最通常采用的是Y/dll 接线,该种接线方法使得一次三角形侧电流相位超前一次星形侧电流300度,而二次回路的接线应该对星形侧连接成为三角形,同时三角形侧的CT 需要连接形成星形,使得差动继电器的差流相位等于0。
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变压器差动保护误动原因分析前言国内35kv及以下的变电所中,普遍采用的保护是以分立式继电器构成的。
其最大的特点是二次回路构成简单、直观明了、经济、可靠。
当电力系统发生故障时,就会伴随着电流突增、电压突降以及电流与电压间相位差角发生变化,这些基本特点就构成了各种不同原理的继电保护装置[1]。
作为变压器主保护的纵联差动(简称差动)保护,正确动作率始终在50%一60%徘徊,这对变压器的安全和系统的稳定运行很不利。
造成“原因不明”的变压器不正确动作是多方面的,设计研究、制造、安装调试和运行维护部门都有或多或少的责任,虽然实际工作中各个相关的制造厂家都在不断的改进技术提高动作的可靠性,但是变压器差动误动事例仍然为数不少[2]。
本文的目的在于总结自己的经验并与同行交流讨论,共同为提高变压器差动保护装置运行水平而努力。
2 差动保护误动的原因分析2.1 励磁涌流引起变压器差动保护误动变压器励磁涌流的特点是正常运行情况下其值很小,一般不超过变压器额定电流的3%一5%,变压器工作在磁通的线性段OS,如图1。
铁芯未饱和,其相对导磁率μ很大,变压器绕组的励磁电感也很大。
当发生外部短路时,由于电压下降,励磁电流更小,因此这些情况下对励磁电流的影响一般可以不考虑[3]。
图1 Φ= f (I) 和 u = f (I) 的关系曲线当变压器空投或故障切除后电压恢复时,由于变压器铁心中的磁通急剧增大,使铁心瞬间饱和,相对导磁率接近1,变压器绕组电感降低,伴随出现数值很大的励磁涌流,包含有很大成分的非周期分量和高次谐波分量,并以二次谐波为主,其数值可以达到额定电流的6~8倍以上,出现尖顶形状的励磁涌流,如图2,在起始瞬间励磁涌流衰减很快,对于一般中小型变压器,经0.5 ~1s后,其值不超过额定电流的0.25~0.5倍,大型变压器励磁涌流的衰减速度较慢,衰减到上述值要2~3s,既变压器的容量越大衰减越慢,同时励磁涌流波形出现间断,有间断角,此电流流入差动继电器,可能引起保护装置误动[4]。
浪涌电流和变压器的激磁涌流一样,只流过变压器一侧,在变压器空投合闸或切除外部短路的电压恢复过程中,全部激磁涌流都将流入差动回路,势必造成变压器差动保护的误动作。
且在一台变压器产生激磁涌流的同时,与其并联运行的变压器中还会产生浪涌电流,浪涌电流也将全部流入差动回路,造成变压器差动保护误动作[5]。
可以通过以下措施来判别励磁涌流:①采用具有速饱和铁芯的差动继电器,②鉴别短路电流和励磁涌流的波形,③利用二次谐波制动,制动比一般为15%~20%,④用波形对称原理的差动继电器。
其中①主要适用于常规电磁继电器式差动保护;②和④主要用于微机变压器保护,但对硬件的要求比较高,通过鉴别波形特征能够实现,这是最根本的解决励磁涌流问题的办法[6]。
另外,在主变差动保护所用电流互感器选择时,除应选带有气隙的D级铁芯互感器外,还应适当地增大电流互感器变比,以降低短路电流倍数,这样可以有效削弱励磁涌流,减少差动回路中产生的不平衡电流,提高差动保护的灵敏度。
这对避免保护区外故障,尤其是最严重的三相金属性短路而导致的主变差动保护误动作尤为有效[7]。
2.2 CT二次回路断线引起变压器差动保护误动传统的电磁式变压器差动继电器的CT回路接线,首先必须通过对CT接线形式的选择进行外部的“相位补偿”,消除变压器接线组别不同造成的高、低压侧电流相位差和差动保护回路不平衡电流。
例如常用的Y/dll接线的变压器,由于三角形侧电流的相位比星形侧同一相电流超前300,必须将变压器星形侧的CT二次侧接成三角形,而三角形侧的CT接成星形,从而将流入差动继电器的CT二次电流相位校正过来。
微机变压器差动保护根据Y,d变换产生的相位移进行内部“相位补偿”计算,例如,为了接线简单,任意接线组别的变压器其CT二次回路都可以采用全星型连接,其相位补偿可以由保护装置内部的软件来实现,而无须像传统的差动保护那样依靠CT接线方式的选择进行外部的“相位补偿”,这种软件的补偿是利用对称分量法进行“矩阵变换”计算得到的[8]。
变压器差动保护的动作电流的整定,一般要考虑以下几个方面的因素及影响:l)应躲过当变压器空投及外部故障后电压恢复时的变压器励磁涌流的影响,整定公式Idz = Kk Ie,Kk可靠系数取1.3~1.5,Ie额定电流;2)应躲过变压器外部故障时在变压器保护中所引起的最大不平衡电流,整定公式Idz = Kk Ibp ,Kk 可靠系数取1.3,Ibp为不平衡电流;3)应躲变压器差动保护二次回路线时在差动回路中引起的差动电流的影响,整定公式Idz = Kk Ie。
Kk可靠系数取1.3,Ie额定电流。
以上三种最大值作为变压器的差动动作电流。
电磁型变压器差动保护的动作电流整定考虑了第三条,差动回路CT二次回路断线不会误动,晶体管变压器差动保护和微机变压器差动保护的动作电流一般按变压器额定电流的25%一50%考虑,其保护功能用逻辑来实现,比电磁型变压器差动保护快速、灵敏,且动作电流整定得较小。
因此在差动回路的CT二次回断线时,如不采取措施,变压器差动保护会误动作。
CT断线最明显的特征是电流下降,在微机保护中,只要有合理的判断,就不难解决电流互感器二次回路断线时变压器差动保护误动问题。
若某侧电流同时满足下列条件认为是CT断线,只有一相或两相电流为零,其它两相或一相电流与起动电流相等,故障相电流的突变量(下降)超过所给的定值,可判断出CT断线。
判别出CT断线后,可以在正常负载时闭锁差动,防止变压器差动保护误动作[5]。
2.3 区外故障引起的差动保护误动[9]区外故障产生差流主要有下面几种原因:①变压器正常运行时各侧的额定电流不一致;②当变压器一侧带有分节头调节时,电压发生变化产生不平衡电流;③电流互感器(TA)本身存在误差;④TA不同型号引起的误差;⑤谐波和非周期分量对不同型号TA的影响;⑥不同类型的负载致使各侧电流相位发生偏差;基于上述因素的考虑,在整定变压器的差动定值时要排除这些不平衡分量的综合影响,其动作电流一般在(0.3 ~ 0.5)In (In为额定电流)。
当变压器发生严重的区外故障,两侧会产生更大的差流,在下列情况下可能超过差动门槛值:①短路电流较大,各侧互感器型号不一致,特别是短路电流大的一侧使用P级互感器(不带暂态特性的电流互感器),而短路电流小的一侧使用TPY级互感器(带暂态特性的电流互感器);②短路电流中含有较大的非周期分量和谐波分量;③故障切除瞬间,由于剩磁的存在,电压恢复时产生大小不等的恢复性涌流;④特殊性负载如容性或感性负载存在,致使各侧短路电流相位发生偏移,产生更大的差流;多次事故表明,变压器发生区外故障,在发生区外故障的时间段,差动保护一般不会误动,在切除故障的瞬差动保护反而误动,根据对几例典型事故的录波分析,发现保护动作点均落在差动比例制动曲线(两段折线比例制动)无制动特性的水平线上第一拐点以内,即差流大于门槛值,制动电流小于第一拐点电流(拐点电流为(0.9 ~1.0)In),如图4所示C点(图中Id为差动电流,Ir为制动电流;K1,K2,K3为比例系数)。
图4 两段折线式比例制动对现场录波数据分析和动模试验仿真,均可知此种情况下保护动作存在必然性。
故障时,短路电流比较大,含有非周期分量和谐波分量,故障期间产生的不平衡分量较大(可能大于差动动作门槛值),但制动电流较大,动作点落在非动作区,如图4所示B点。
在切除故障的瞬间,两侧TA的暂态分量衰减程度不一样,此时差流仍然比较大,而制动电流减小,动作点移动到如图4所示的C点,差动保护误动,按此原理设置的比例制动曲线保护不能制动。
为了防止区外故障差动保护误动,可以从以下几个方面着手:①在进行继电保护定值计算时,保护定值不宜过低,一般整定在0.4 In或以上;②两侧TA尽量选用同一型号的,可以同为P级或TPY级互感器,使用TPY级互感器效果较好;③.提高硬件的采样精度和计算准确度;④设置先进的新原理保护。
由于我国多数地方的电力系统站用TA均采用的是P级,有的地方在高压侧采用TPY级,低压侧采用P级,严重影响两侧TA的不平衡性。
保护定值要求整定在(0.3 ~0.5) In极个别地方整定在0.2 In,定值门槛太低。
随着计算机水平的发展,保护装置硬件水平不断的提高,多种原理的综合运用,采样精度和计算准确度也在提高。
除此之外,也可以从编制的软件着手,来防止区外故障切除时对保护造成的误动3 结束语近年来,微机保护装置的应用日益广泛,但是变压器主保护的误动原因仍是多方面的。
本文仅给找不到变压器差动保护误动原因的技术人员提供一些思路,我们只有在安装调试过程中把每一环节工作做细,按照检验条例和有关规程规定,严把整组试验关,积极采取相应措施,是可以提高变压器差动保护的可靠性的,或者完全可以避免主变在运行中差动保护的误动作。
最近刚做了一台变压器比率差动保护的特性曲线,但是结果不理想,请大家帮着分析一下。
主变参数:容量 25000KVA、变比 35KV/6.3KV 接线组别Y/△-11 高压侧CT变比500/1 低压侧CT变比3000/1 高压侧一次额度电流412.4A 低压侧一次额度电流2291.1A 高压侧CT二次额度电流0.825A 低压侧CT二次额度电流0.764A。
保护定值:差动启动值 0.71A 斜率0.5 拐点1.42 差动速断8.3A。
测试仪:昂立A460 试验参数设定:比率差动、三相差动、基准侧为高压侧、制动电流0-20A、步长0.5A、故障时间0.1秒、故障间隔时间0.5秒、差动电流精度0.01A、一次侧补偿系数1、二次侧补偿系数1.0798。
以下为试验结果:S04-2#主变差动图片.JPG (38.52 KB)防止穿越故障电流造成变压器误动.穿越故障电流通过变压器时.变压器差动保护动作电流随着按比例增大.以躲过穿越故障电流.引入比率制动电流这个概念是为了人们容易理解.什么是远后备?什么是近后备?远后备就是说当保护元件失灵时,由相邻的保护元件来切除故障。
如果变压器主保护失灵,那就只能靠它的后备保护来反应故障了,因此上说,变压器后备保护就是变压器主保护的远后备保护;所谓近后备,是指双重的保护元件,就是说一个保护元件失灵,会由另外一个与它具有相同功能的保护元件来切除故障,如变压器主保护中,设置了差动保护,也设置了瓦斯保护、温度保护等,差动保护用来反应变压器内部绕组电流的故障,瓦斯保护和温度保护反应变压器油的异常,变压器油是起冷却作用的,因为变压器内部会因为电流的热效应而发热,电流越大,温度越高,如果绕组短路,会在瞬间产生很高的热量,冷却油会因为受热而产生气体,当气体到达一定密度后,瓦斯继电器会动作;从这里可以看出,如果反应绕组电流故障的主保护失灵,那它还可以通过油温、气体的变化来反应故障,差动保护和瓦斯、温度等保护是互为近后备。