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。

从电磁感应知道，电流互感器有极性，也就是同名端，主变差动回路电流互感器的同名端指向母线侧还是指向变压器，将对差动电流的计算结果正确与否有直接影响。

b.相序接反导致误动作。电力系统正常地相序为正序，也就是以A相为基准，B相比A 相超前120°，C相比A相滞后120°。如果主变任意一侧的TA出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致主变差动保护误动作。

c. 差动电流互感器中性线没有按照一点接地原则接线导致误动作。差动保护的二次电

流回路接地时，包括各侧差动电流互感器的二次电流回路，必须通过一点可靠接于接地网。因为一个变电站的接地网各点并非绝对等电位，在不同点之间有一定的电位差，当发生区外短路故障时，有较大的电流流入接地网，各点之间将会产生较大的电位差。如果差动保护的二次电流回路在接地网的不同点接地，接地网中的不同接地点间的电位差，产生的电流将会流入保护二次回路，这一电流将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。 d.高低压侧断路器操作回路存在寄生现象导致误动作。对采用两套独立运行的双直流系统的变电站，当高低压侧断路器操作回路存在寄生现象，亦即两套直流系统之间存在寄生回路时，容易造成保护误动。

以上误动的解决办法为二次接线和保护定值的计算要严格按照国家相关规定，现场情况，厂家说明书来严格计算，再者就是提高微机保护装置的灵敏性和可靠性，我们知道差动保护作为主保护最关键的问题就在于励磁涌流引起的保护误动作，长期以来二次谐波原理被用于制动励磁涌流，目前常用的二次谐波制动比有以下几种计算方法1）谐波比最大相制动2）按故障相制动3）分相制动4）综合相制动,我们公司的差动保护装置DMR392P就是将3）作为判据当每相差流中二次谐波与基波的比值都超过定值时制动并且三相电流各自完成独立闭锁，但对于分相制动方式，不考虑各相差流基波幅值大小对谐波比选取的影响，虽然可以使保护迅速动作，但当正好在某项电压瞬时值为最大值时合闸该项的差流谐波比过小不能闭锁保护，容易造成误动，这也许就是我们在现场装置设置了较小的二次谐波制动系数的前提下任然躲不过变压器励磁涌流的原因，而对于综合相制动方式，由于既考虑了差流基波幅值大小对谐波比选取的影响，又考虑了实际三相谐波比含量的数值大小，因而在保证变压器产生励磁涌流不误动的可靠性前提下，提高了变压器保护的速动性。因为即使在空合于故障变压器的情况下，虽然涌流相含有较大的二次谐波，并且可能衰减很慢，但由于故障相的存在使得谐波比计算时分母保持一较大值，且基本上不随励磁涌流的衰减而减小，故使得谐波比迅速减小至闭锁定值以下而保证故障快速切除。

我们还可以通过比较比较波形间断角来鉴别变压器内部故障和励磁涌流，因为只有励磁涌流的波形中会出现间断角，而变压器内部故障时流入差动继电器的稳态差流是正弦波，不会出现间断角。变压器励磁涌流的间断角a一般为120°-180°，角度鉴别临界动作的间断角称为闭锁角b（通常取60°-65°）当a>b是不动作，间断角原理的差动保护，主要是利用变压器穿越电流进行制动，利用判别间断角的大小躲过励磁涌流，并不是利用电流值的大小或方向来躲过励磁涌流，因此它的动作电流较小，灵敏性高。我们期待着新的原理和依靠辅助判据来弥补二次谐波制动原理的不足，提高超高压变压器保护的综合性能。