變壓器差動保護勵磁涌流誤動分析及解決方案

馬剛

變壓器在運行的過程中，很容易受到勵磁涌流的影響而出現(xiàn)差動保護誤動的問題，這樣就會使得變壓器的運行質(zhì)量下降，變壓器的電壓調(diào)節(jié)作用就會大打折扣。因此，就需要采取有效的解決方案，針對出現(xiàn)誤動的變壓器進行有效的整改，從而保障變壓器運行的有效性，使得其不會因為勵磁涌流的影響，而出現(xiàn)誤動的問題。下面本文就主要針對變壓器差動保護勵磁涌流誤動進行深入的分析，并提出相應的解決方案。

1、變壓器差動保護動作情況分析

1.1某220KV變壓器差動保護動作原因分析。以某220KV變電站為例，針對其在充電的過程中，因為勵磁涌流的影響，而使得變壓器出現(xiàn)差動保護誤動的情況進行分析。在勵磁涌流的影響下，使得該變電站的2號主變出現(xiàn)了差動保護動作，從而使得變壓器的三個側(cè)面的斷路器均出現(xiàn)了跳開的問題。具體可見圖1。

從上述圖中就可以了解到，當220KV變電站2號主變在充電的過程中，出現(xiàn)了空沖的情況，那么會使得C相差電流二次諧波量在9%上下波動。而這時候斷路器所出現(xiàn)的跳閘電流也會隨之消失一段時間，在這一時間段內(nèi)，C相差電流二次諧波量會出現(xiàn)一定的增長，會增長到14%。在220KV變電站的2號主變中，主要采用的保護裝置就是RCS-978型保護裝置，該裝置受到勵磁涌流影響的主要判斷依據(jù)就是分相制動原理。這種保護裝置中采用的保護程序主要是利用的最早的一個版本，該保護裝置中的相關軟件在受到勵磁涌流的影響下，雖然已經(jīng)采用了浮動門檻進行保護，但是也使得C相差電流二次諧波量相應的減少，只占到整個裝置二次諧波量的15%左右。如果繼續(xù)維持這樣的狀況，那么就會使得二次諧波的閉鎖性能被影響，從而使得該功能被大大的放開，這樣就會使得變壓器出現(xiàn)誤動的問題。

1.2110KV良村變差動保護動作原因。下面以某110KV變壓器為研究實例，針對該110KV變壓器的差動保護動作出現(xiàn)的原因進行分析。110KV變壓器的望良線6號桿中的B相在接地上出現(xiàn)了故障問題，導致114斷路器無法進行接地保護，與接地之間的距離為1個動作，在出現(xiàn)接地故障后，114斷路器的27ms范圍內(nèi)出現(xiàn)了嚴重的三相跳閘問題。同時導致了在1358ms范圍內(nèi)出現(xiàn)了重合閘口，使得144斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)有效的重合。另外，該變壓器中的1號主變在受到勵磁涌流的影響下，使得其比率制動的動作出現(xiàn)了遲緩，無法有效的避開勵磁涌流的沖擊，導致在1358ms路段上，1號主變器三個側(cè)面的斷路器的跳動動作均受到了影響，從而就會形成誤動問題。詳情可見圖2。

從圖2可以看出，110kV變在區(qū)外故障切除及恢復過程中，1號主變高壓側(cè)三相電流呈現(xiàn)勵磁涌流特征，二次諧波百分比分別為66%、17%、75%。CST231A型保護裝置勵磁涌流的判據(jù)采用的是“或”制動原理。早期的CST231A裝置，因為采樣精度不高，為避免誤閉鎖保護，當某相差流小于icd門檻值后就不再參與諧波閉鎖的計算，所以雖然A、C兩相的諧波含量很高，但因為差流小于icd，所以沒有閉鎖保護；而B相的諧波含量為17%小于保護裝置整定的20%閉鎖定值，且處于動作區(qū)內(nèi)，所以變壓器差動保護動作。

2、勵磁涌流造成差動保護動作的原因分析

根據(jù)相關的定律可以了解懂啊，在沒有受到勵磁涌流的影響下，或者是在沒有出現(xiàn)差動保護動作的時候，如果變壓器出現(xiàn)故障等問題，那么電流的和也只會表現(xiàn)為0。也就是說，無論電流波形是否出現(xiàn)變化，當輸入電流與輸出電流相等的情況下，差動保護電流都會是0，并不會出現(xiàn)誤動的問題。通常而言，變壓器保護都是由保護繞組以及鐵芯所構(gòu)成的。在變壓器出現(xiàn)空載合閘情況的時候，或者是其出現(xiàn)了短路問題的時候，就會使得變壓器的勵磁電流相應的增大，而這樣的勵磁電流就可以被稱作是勵磁涌流。勵磁涌流在流入到變壓器中后，就會使得變壓器出現(xiàn)差動保護動作，在一些特殊條件下，變壓器就會出現(xiàn)誤動的情況。所以，在對勵磁涌流導致的差動保護動作進行有效的解決的過程中，就需要從保護定制以及保護原理這兩個角度來制定相應的對策，從而防止誤動問題的出現(xiàn)。

3、變壓器差動保護二次諧波制動門檻整定值

3.1影響勵磁涌流大小的因素。影響三相變壓器空載合閘勵磁涌流的因素很多。根據(jù)實踐經(jīng)驗，在變壓器進行變壓器繞組變形和繞組直流電阻試驗時，由于向變壓器繞組注入了直流分量，其衰減時間較長，也會造成勵磁涌流中二次諧波分量的減少。

3.2整定時應考慮的問題?，F(xiàn)場和動模大量數(shù)據(jù)表明，一些正常變壓器勵磁涌流情況下的二次諧波分量往往比空投到變壓器內(nèi)部故障情況下的差電流中的二次諧波分量還要低。因此，需要從防誤動和防拒動兩方面綜合考慮二次諧波制動門檻值的問題。

4、提高變壓器差動保護躲避勵磁涌流能力的措施

4.1差動保護定值整定。要想使得變壓器在受到勵磁涌流影響下，能夠保持保護動作不變，就需要將差動保護的二次諧波制定定值設定為15%。而針對一些較為特殊的變壓器，可以利用空充的方式來對變壓器的二次諧波進行判明，在將變壓器中的錄波圖二次諧波控制在15%以下的時候，則需要將變壓器的差動保護二次諧波系數(shù)控制在12%左右，這樣可以防止誤動問題的出現(xiàn)。

4.2RCS-978型保護裝置的整改措施。為了能夠減少變壓器差動保護誤動的出現(xiàn)，就需要合理的對相關的保護軟件進行升級處理。在對變壓器進行空沖的時候，需要合理的利用保護裝置來對將上下浮動的勵磁涌流諧波所定到具體的值上，然后在空充開始的一段時間內(nèi)到二次諧波系數(shù)降低到設定的值后，在時間逐步推移的過程中，使得二次諧波值盡可能的接近整定值，另外，要針對二次諧波定值的變化進行合理的分析，并且要采取輔助性的手段來對勵磁涌流的影響進行判斷，從而使得變壓器的差動保護躲避能力可以相應的得到提升。

4.3CST231A型保護裝置的整改措施。對保護軟件進行升級：將原設計中當某相差流小于icd門檻值后就不再參與諧波閉鎖的邏輯修改為分3個不同的二次諧波制動區(qū)域，并參與諧波閉鎖的計算，以增強躲避勵磁涌流的能力。

5、結(jié)語

本文針對2起變壓器勵磁涌流引起差動保護誤動作的原因進行了分析，提出了提高變壓器躲勵磁涌流能力的相應措施，實施結(jié)果證明措施是有效的，明顯降低了由于受變壓器勵磁涌流的影響造成變壓器差動保護動作情況的發(fā)生。

（作者單位：黑龍江省綏化供電公司）