一起励磁涌流引起主变保护跳闸的分析及解决方法的探讨

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1、一起励磁涌流引起主变保护跳闸的分析及解决方法的探讨（深圳供电局有限公司广东深圳518000）摘要：变压器励磁涌流会对差动保护产生影响，造成保护装置误动作。通过分析励磁涌流的形成及其特点，对变压器励磁涌流的抑制及励磁涌流与变压器内部故障电流判别的方法进行探讨，并结合一起变压器送电过程中主变差动保护动作跳闸情况进行分析。经过相关的录波报告和差动保护定值阐述了励磁涌流对变压器运行的影响，并提出了一些运行以及预防的措施。关键词：励磁涌流；谐波；差动保护■1八.、•刖目随着城市电网电力系统的发展，由多个子系统独立运行向并网运行转变，电力系统规模逐步扩大，对电力设备提出了更高

2、的要求。变压器已成为电力系统的枢纽，其安全可靠运行是电力系统运行的关键。变压器是根据电磁感应原理制成的一种静止电气设备，其在空载合闸投入电网或外部故障切除后电压恢复时，在变压器线圈内会引起励磁涌流的产生。而励磁涌流的产生造成差动保护的误动时有发生，差动保护装置中虽然也有相应的闭锁，但实际应用中效果并不理想。1励磁涌流的形成及其特点1.1励磁涌流的形成在能量转换过程中，当合闸瞬间电压为零值时，它在铁芯中所建立的磁通为最大值（-Φm）。可是由于铁芯中的磁通不能突变，即合闸前铁芯中没有磁通，这一瞬间仍要保持磁通为零。因此，在铁芯中就出现一个非周期分量的磁通&Ph

3、i;fz，其幅值为Φm。变压器绕组中的励磁电流和磁场的关系是由变压器铁芯的磁化特性所决定的。铁芯越饱和，产生一定的磁通所需的励磁电流就愈大。由于在最不利的合闸瞬间，铁芯中磁通密度最大值可达2Φm,这时铁芯的饱和情况将非常严重，因而励磁电流的数值大增，励磁涌流就产生了。简单的说可以将主变看成是一个大的电感元件，而电感元件的电流无法突变，因此，当其励磁电压发生变化时，将产生励磁涌流。图1典型的励磁涌流波形1.2励磁涌流的特点励磁涌流的特点主要反映在励磁涌流的波形上，典型的励磁涌流波形如图1所示。a）包含冇很人成分的非周期分量，往往使励磁涌流波形偏于吋间

4、轴的-低b）包含大量的高次谐波分量，并以二次、三次谐波为主；往往使励磁涌流波形产生间断角、平顶波、尖顶波。c）励磁涌流的衰减常数与铁芯的饱和程度奋关，饱和越深，电抗越小，衰减越快。因此，在开始瞬间衰减很快，以后逐渐减慢。d）励磁涌流的数值很人，最大可以达到额定电流的6-8倍。2主变保护的励磁涌流识别原理2.1谐波含量识别励磁涌流励磁涌流吋，波形中包含大量的高次谐波分量，主要以二次、三次谐波为主。其中12nd、I3nd分别为每相差动电流中的二次和三次谐波，list为对应相的差流基波，K2xb、K3xb分别为二次谐波和三次谐波制动系数整定值。一般整定为0.15。2.2

5、波形畸变识别励磁涌流励磁涌流吋，因大量高次谐波的存在，使波形发生畸变、间断、不对称。因此，故障时通过积分，计算其波形畸变是否达到整定值，判定苏是否为励磁涌流。3励磁涌流对不同类型主变保护的影响3.1220kV主变保护均采用二次谐波识别原理、波形畸变识别原理，II可以经控制字整定，“1”为谐波识别原理，“0”为波形畸变识别原理。但：a）南瑞继保：冋吋采用三次谐波制动原理，分相闭锁差动保护。零序过流保护可经控制字整定，是否经励磁涌流闭锁（依据二次谐波含量辨识）。b）国电南自：采用二次谐波制动原理吋，任一相识别为励磁涌流闭锁差动保护；但采用波形对称原理时，分相闭锁差动保

6、护。采用五次谐波闭锁差动保护，防止变压器发生磁饱和引起保护误动（磁饱和时五次谐波含量较高）。c）许继电气：任一相识别为励磁涌流吋，闭锁差动保护，但空投故障主变识别为励磁涌流闭锁差动保护吋，可依靠虚拟正弦波技术识别故障，并短吋开放差动保护。3.2110kV主变保护采用二次谐波识别原理，任一相识别为励磁涌流即闭锁差动保护。4一起励磁涌流造成差动保护误动的具体分析某变电站#3主变停运，对变压器进行了绝缘测试、绕组直流电阻测量、介质损耗试验、直流泄漏电流测试等预防性试验项B，变压器型号为:三相五柱、220kV、Y,dll接线、各侧TA为丫接线。检修后高压侧空载合闸，第一套

7、主变差动保护动作跳闸，而第二套主变保护无动作信号。通过现场的保护动作报告（如下图2）可以看出，B相二次谐波含量为4%，远低于15%的定值，差动保护开放，导致保护动作跳闸。而第二套保护由于采用波形畸变识别励磁涌流，成功闭锁住励磁涌流引起的差动保护动作。图2主变差动保护动作报告进-步对故障录波的波形进行分析，如下图3所示，波形具有以下几点特征：1.三相电压不变；2.A、C相电流励磁涌流特征明显，三相电流幅值均不大；3.B相电流二次谐波含量较小，导致闭锁失败。但是含量从4%逐渐增加到8%,呈增加趋势；4.现场无瓦斯动作信号，现场检查瓦斯继电器，汕位正常，主变本体无异常。

8、综合以上信