变压器微机差动保护误动原因分析
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山西科技
Ｓ Ａ Ｘ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ Ｉ Ｉ Ｎ ＥＡ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１年 ０１
第２ ６卷
第 ６期
●应 用 技 术
变压器微机 差动保 护误动原 因分析
张彦 生 ， 宋红 蓉 ， 王 琳
（ ． 阳煤集团兆丰铝业公司 ， １ 山西 山西阳泉 ，４０ ０２山西太原供电分公司 ， ０５ ０ ；． 山西太原 ，３０ １ ０ ００ ；
微机 比率制动式差动保护作 为变压器 的主保 护 ，能反映变
压器 内部相 问短路故 障 ，高压侧单 相接地短路及 匝间层 问短路
等故 障。它较 常规保 护具 有灵 敏度 高 、 选择性 强 、 接线 简单等优 点， 因此得到广泛应用 。但是 ， 由于种种原 因使差 动保 护投入运
行后又误动 ， 重影 响了变 电站安全运行。 严 ２ 差动保护误动原 因的分析及措施
（ ）因各侧绕组 的接线方式不同 ， １ 造成 电流相位不同而产生 不平衡 电流 。我国规定 的五种变压器标准联结组中 ，５ｋ ＹＤ ３ Ｖ， ／ 一 １ 双绕组变压器常被使用。这种联结方式的变压器两侧电流相 １ 差 ３￣ ０ ，要使差动保护不误动就要设法调整 Ｃ Ｔ二次 回路的接线 和变 比 ， 以进行相 位校正 ， 电源 侧和负荷侧 的 Ｃ 使 Ｔ二次 电流相
从 理论上讲 ， 变压器在正 常运行和 区外故 障时 ， 应该有 ＿ ， ”
一
， ＝ （ 二次计算 电流 ； 、 为变 压器高低压 侧二 次电流 ） ２ Ｏ ： ” 』” 。
然而 ， 由于变压器在结构和运行上的特点 ， 实际运行 中很多 因素 使 ＝ ｓｏ 为不平衡 电流） 即当保护 范围内无 故障时也存在 （ ， 不平衡电流 ， 这些不平衡电流有可能引起保护误动。
２ １ 励磁 涌 流 造 成 的误 动 ．
各侧的 Ｃ Ｔ变比都是标准的，如：０／、０／、 ０ ０ 、 ２ ０ 等 ， ６ ０ ８０ １ ０／ １ ０ ５ 变 ５ ５ ５ ／
压器的变 比也是一定的， 很难完全满足 一 ｎ或 一 … ＝ ｎ 的要
ｒｌ ｌ ＇ ｌ Ｉ ｔ Ｉ 】
／ ３ Ｖ
文章编号 ：０４ ６ ２ （ ０ ）６ ０ ８ — ２ １０ — ４ ９ ２ １ ０ — ０ ４ ０ １
１ 问题的提 出
差 １０且大小相等 ， ８。 这样就能消 除 Ｙ Ｄ １ 变压器接线对差动保 ／一 １ 护的影 响。其他方式依此类推 。 （） Ｃ ２ 因 Ｔ计算变比与实际变比不同而产生不平衡电流。由于
考 虑这个 因素 。
２ ３ 接 线错 误 造 成 的误 动 ．
差 动保护 电流 回路接线 ， 求变 压器一侧 Ｔ 要 Ａ为正极极性接
线 ： Ａ一次和二次一侧 Ｔ Ａ为负极极性接线 ：把 Ａ一次和二次不 同极性的 ｒ
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ９ ２ １ — ８ １
‘
求， 即 ≠Ｏ 产生 ， ， ， ６ 此时差动 回路就有不平 衡电流流 过使 保护
可能误动。现在变压器微机保护通常采用差动平衡系数来平衡或 减小这个差值 ， 从微机保护装置 内部。 汁算弥补实际变比与理想值之
当变压 器空载投入和外部故障切除后 电压恢 复时 ，因铁心 饱和及存在剩磁会出现很大的励磁 电流 即励磁 涌流 ，其特点是 含有很 大成分的非周期分量 、含有大量 的高次谐 波分量且 以二
３中 电投 华北 电力 工程有 限公 司 ， ． 山西 太原 ，３０ １ ０００ ）
摘 要： 对微机变压器差动保护装置投入运行后误动原因进行 了分析 ， 并提 出改进措 施。 关键词 ： 励磁 涌流 ； 不平衡 电流 ； 比率制动特性 ； 设计缺 陷
中图分类号 ：Ｍ７２ Ｔ ７
文献标识码 ： Ａ
次谐波 为主 、 波形 之间有 间断 ， 对于三相交 流变压器 ， 由于三相
差， 使差动两臂电流差接近零 ， 从而？除或尽量减小不平衡电流。 肖
（ ）因各侧 Ｃ ３ Ｔ型号不 同而存在变换误 差产生不平衡 电流。
因各侧 Ｃ Ｔ型号不 同 ， 其结构 形式 、 饱和特性 、 励磁 电流 （ 归算到 同侧 ）传变特性等也就不 同。因此 ， 、 正常运行情 况下差动 回路 中 产生在两臂 的不平衡 电流较大 ：。 ｘ ｅ ／／（ 厶＝ Ｋ × ／ 其中 Ｋ １ ， ， ， ＝ ） 会影响保护正确 动作 。 在外部故障因某一侧 Ｃ Ｔ饱和而产 生大量
的不平衡电流时 ， 也有可能影 响变压器差动保护的正确动作 。所 以应采 用 Ｃ Ｔ同型系数为 １的互感 器 以满足 １ ％误差 曲线 的要 ０
之间相差 １０ ，所 以任何瞬间合 闸至少有两相 出现不 同的励磁 ２。 涌流 ， 容易在合 闸瞬间引起变 压器 差动保护误动 ， 而在稳态运行
及差动范围外发生故障时则影响不大 。变压 器微 机差动保护 中 常用的涌流闭锁方法有二次谐波制动 、 间断角闭锁 、 波形对称原
两个线 头排在 同一面的接线。 若把变压器两侧 Ｔ 极性都接成正极极性接线。变乐器在 正 Ａ
作者简介 ：） １ 张彦生 ， １７ 男，９４年 出生，９ ７年毕业于辽宁工程 ． １９ 技术 大学， 电气工程师 ，４０ ０ 山西省 阳泉市 ０ ５０ ，
理等 ， 基本能够有效解决励磁 涌流造成 的误动。
２２ 不平 衡 电流 造 成 的误 动 ．
求， 并在整定计算 中予 以考虑。
（ ）因带负荷调整 分接 头而产生不平衡 电流。 ４ 带负荷 调整分 接头是 电网中采用有载调压变压器来调 整电压的方法 。改变分 接头就是改 变变 压器的变 比 ｎ ， 破坏 了 ｎ／ ｎ ｆ ２ ＝ 的关 系 ， 对于 已 调整好 的差动保 护将产生较大 的不平衡 电流 （ Ｔ二次侧不允许 Ｃ 开路 ， ｎ ， 不能改变 ） ± 即 ， △ ／ 由于有载调压是带 负 ｎ 荷连续调节 ， 而差动保护不能带 电调整 ， 所以在整定计算 时必 须
Ｓ Ａ Ｘ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ Ｈ Ｎ Ｉ Ｉ Ｎ ＥＡ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｓ
２１年 ０１
第２ ６卷
第 ６期
●应 用 技 术
变压器微机 差动保 护误动原 因分析
张彦 生 ， 宋红 蓉 ， 王 琳
（ ． 阳煤集团兆丰铝业公司 ， １ 山西 山西阳泉 ，４０ ０２山西太原供电分公司 ， ０５ ０ ；． 山西太原 ，３０ １ ０ ００ ；
微机 比率制动式差动保护作 为变压器 的主保 护 ，能反映变
压器 内部相 问短路故 障 ，高压侧单 相接地短路及 匝间层 问短路
等故 障。它较 常规保 护具 有灵 敏度 高 、 选择性 强 、 接线 简单等优 点， 因此得到广泛应用 。但是 ， 由于种种原 因使差 动保 护投入运
行后又误动 ， 重影 响了变 电站安全运行。 严 ２ 差动保护误动原 因的分析及措施
（ ）因各侧绕组 的接线方式不同 ， １ 造成 电流相位不同而产生 不平衡 电流 。我国规定 的五种变压器标准联结组中 ，５ｋ ＹＤ ３ Ｖ， ／ 一 １ 双绕组变压器常被使用。这种联结方式的变压器两侧电流相 １ 差 ３￣ ０ ，要使差动保护不误动就要设法调整 Ｃ Ｔ二次 回路的接线 和变 比 ， 以进行相 位校正 ， 电源 侧和负荷侧 的 Ｃ 使 Ｔ二次 电流相
从 理论上讲 ， 变压器在正 常运行和 区外故 障时 ， 应该有 ＿ ， ”
一
， ＝ （ 二次计算 电流 ； 、 为变 压器高低压 侧二 次电流 ） ２ Ｏ ： ” 』” 。
然而 ， 由于变压器在结构和运行上的特点 ， 实际运行 中很多 因素 使 ＝ ｓｏ 为不平衡 电流） 即当保护 范围内无 故障时也存在 （ ， 不平衡电流 ， 这些不平衡电流有可能引起保护误动。
２ １ 励磁 涌 流 造 成 的误 动 ．
各侧的 Ｃ Ｔ变比都是标准的，如：０／、０／、 ０ ０ 、 ２ ０ 等 ， ６ ０ ８０ １ ０／ １ ０ ５ 变 ５ ５ ５ ／
压器的变 比也是一定的， 很难完全满足 一 ｎ或 一 … ＝ ｎ 的要
ｒｌ ｌ ＇ ｌ Ｉ ｔ Ｉ 】
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文章编号 ：０４ ６ ２ （ ０ ）６ ０ ８ — ２ １０ — ４ ９ ２ １ ０ — ０ ４ ０ １
１ 问题的提 出
差 １０且大小相等 ， ８。 这样就能消 除 Ｙ Ｄ １ 变压器接线对差动保 ／一 １ 护的影 响。其他方式依此类推 。 （） Ｃ ２ 因 Ｔ计算变比与实际变比不同而产生不平衡电流。由于
考 虑这个 因素 。
２ ３ 接 线错 误 造 成 的误 动 ．
差 动保护 电流 回路接线 ， 求变 压器一侧 Ｔ 要 Ａ为正极极性接
线 ： Ａ一次和二次一侧 Ｔ Ａ为负极极性接线 ：把 Ａ一次和二次不 同极性的 ｒ
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ９ ２ １ — ８ １
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求， 即 ≠Ｏ 产生 ， ， ， ６ 此时差动 回路就有不平 衡电流流 过使 保护
可能误动。现在变压器微机保护通常采用差动平衡系数来平衡或 减小这个差值 ， 从微机保护装置 内部。 汁算弥补实际变比与理想值之
当变压 器空载投入和外部故障切除后 电压恢 复时 ，因铁心 饱和及存在剩磁会出现很大的励磁 电流 即励磁 涌流 ，其特点是 含有很 大成分的非周期分量 、含有大量 的高次谐 波分量且 以二
３中 电投 华北 电力 工程有 限公 司 ， ． 山西 太原 ，３０ １ ０００ ）
摘 要： 对微机变压器差动保护装置投入运行后误动原因进行 了分析 ， 并提 出改进措 施。 关键词 ： 励磁 涌流 ； 不平衡 电流 ； 比率制动特性 ； 设计缺 陷
中图分类号 ：Ｍ７２ Ｔ ７
文献标识码 ： Ａ
次谐波 为主 、 波形 之间有 间断 ， 对于三相交 流变压器 ， 由于三相
差， 使差动两臂电流差接近零 ， 从而？除或尽量减小不平衡电流。 肖
（ ）因各侧 Ｃ ３ Ｔ型号不 同而存在变换误 差产生不平衡 电流。
因各侧 Ｃ Ｔ型号不 同 ， 其结构 形式 、 饱和特性 、 励磁 电流 （ 归算到 同侧 ）传变特性等也就不 同。因此 ， 、 正常运行情 况下差动 回路 中 产生在两臂 的不平衡 电流较大 ：。 ｘ ｅ ／／（ 厶＝ Ｋ × ／ 其中 Ｋ １ ， ， ， ＝ ） 会影响保护正确 动作 。 在外部故障因某一侧 Ｃ Ｔ饱和而产 生大量
的不平衡电流时 ， 也有可能影 响变压器差动保护的正确动作 。所 以应采 用 Ｃ Ｔ同型系数为 １的互感 器 以满足 １ ％误差 曲线 的要 ０
之间相差 １０ ，所 以任何瞬间合 闸至少有两相 出现不 同的励磁 ２。 涌流 ， 容易在合 闸瞬间引起变 压器 差动保护误动 ， 而在稳态运行
及差动范围外发生故障时则影响不大 。变压 器微 机差动保护 中 常用的涌流闭锁方法有二次谐波制动 、 间断角闭锁 、 波形对称原
两个线 头排在 同一面的接线。 若把变压器两侧 Ｔ 极性都接成正极极性接线。变乐器在 正 Ａ
作者简介 ：） １ 张彦生 ， １７ 男，９４年 出生，９ ７年毕业于辽宁工程 ． １９ 技术 大学， 电气工程师 ，４０ ０ 山西省 阳泉市 ０ ５０ ，
理等 ， 基本能够有效解决励磁 涌流造成 的误动。
２２ 不平 衡 电流 造 成 的误 动 ．
求， 并在整定计算 中予 以考虑。
（ ）因带负荷调整 分接 头而产生不平衡 电流。 ４ 带负荷 调整分 接头是 电网中采用有载调压变压器来调 整电压的方法 。改变分 接头就是改 变变 压器的变 比 ｎ ， 破坏 了 ｎ／ ｎ ｆ ２ ＝ 的关 系 ， 对于 已 调整好 的差动保 护将产生较大 的不平衡 电流 （ Ｔ二次侧不允许 Ｃ 开路 ， ｎ ， 不能改变 ） ± 即 ， △ ／ 由于有载调压是带 负 ｎ 荷连续调节 ， 而差动保护不能带 电调整 ， 所以在整定计算 时必 须