变电站主变的差动保护研究

《变电站主变的差动保护研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、变电站主变的差动保护研究（江苏省电力公司海安县供电公司江苏海安226600）摘要：随着微机保护装置广泛应用，电力系统运行过程中，变压器作为变电站最主要的设备，其主要负责电能分配、电压变换和提供电力服务等，因此，电力系统安全运行的重要保障就是变压器运行的稳定性。因此，为了确保变压器能够安全稳定的运行，则需要采取一定的保护措施，而其中一种较为常见的保护方法就是差动保护。关键词：变电站；差动保护；原因；误动刖S随着我国电力建设取得了进一步发展，变压器已经成为电力系统的重要组成部分，在保障电力系统稳定运行等方面具有积极作用，然而，

2、变压器在运行过程中，受到各类因素的影响，极易出现差动保护误动现象。在实际工作中，为了确保变压器能够安全稳定的运行会采取多种保护措施，而差动保护作为变压器运行过程中极为重要保护措施之一。但在电力系统运行过程中，一旦出现励磁涌流或不平衡电流时，都会发牛差动保护误动，进而导致电力系统的正常运行受到影响。1故障案例2013年4月16021时45分40秒〜21时48分07秒，某220kV变电站35kVlII段母线频发接地告警信号；21时48分14秒，该A线开关柜内发生三相短路故障，保护装置过流I段保护动作跳开断路器，切除故障；同时，

3、1号主变压器B屏PST1200（波形对称原理）主变压器差动保护动作出口，跳开主变压器三侧开关，而1号主变压器A屏PST1200（二次谐波原理）保护未动作。2差动保护误动的原因分析2・1保护动作情况分析通过故障时的运行方式和主变压器差动保护的原理分析可知：该A线三相短路故障其保护装置动作是正确的，但是它属于主变压器区外故障，1号主变压器差动保护感受的应该是穿越性电流，其差动保护不应动作，从而可知此次1号主变压器差动保护动作应属于误动作为了查找误动的原因，工作人员核查了保护装置定值、保护装置逻辑、二次冋路及接线情况，未发现异常

4、情况，表明此次误动可排除外部因素，确定是装置在正常情况下的动作结果。根据上述分析可知此次误动存在两个疑点：①区外故障，差流理论上应该为0,那么引起误动的差流是如何形成的？②既然差流已经存在，为什么会出现2套保护动作不一致的现象？2.2差流成因分析分析差流的形成，从根本上来说就是分析故障时主变压器三侧的电流情况。由图1可知，故障吋主变压器低压侧B、C相电流的波形出现了严重的畸变。根据主变压器差动保护的原理可知，差流是主变压器三侧电流折算到同--侧的矢量和，当主变压器高、中压侧电流正常，而低压侧有畸变吋，差流就出现了。电流的畸

5、变主要由谐波、励磁涌流、CT饱和等原因引起。根据此例事故吋电网的运行情况：电流正常无谐波、并口不存在励磁涌流，只有低压侧区外故障有很人的电流，因此可得出主变压器低压侧电流畸变的原因是：低压侧区外故障短路电流过大，导致主变压器低压侧的CT饱和。2.2.1CT饱和的影响因素查找CT饱和的原因是此次故障分析的关键，具体需分析CT的自身特性。CT的等效电路如图2所示，其中il为一次电流，i2为二次电流，iμ为励磁电流，Lμ为励磁冋路等效电感，ZL为二次负载的等效阻抗。按照图2所示等效模型，可得：CT的二次电流为i2二i

6、l・iμ,CT的传变误差就是励磁电流iμ,因此有（其中Z1—般可做纯电阻分析）:假设主变压器低压侧发生区外故障，此时变压器三侧的一次侧电流为―（ihl+iml）,故由CT饱和引起的不平衡电流为：式中：ihl、iml>ill—主变压器高、中、低三侧折算到二次侧的一次电流；ih2、im2、il2—主变压器高、中、低三侧二次电流；iμh、iμm、iμl—主变压器高、中、低三侧励磁电流；根据式（2）可知，不平衡电流实际上就是三侧CT励磁电流之差，而CT饱和所引起的二次电流传变误差本质就是这里的不平衡电

7、流，这就表明励磁电流的大小决定了CT的饱和程度。由式（1）可知励磁电流iμ的人小主要和一次电流il、励磁冋路电感Lμ以及--次侧电流频率ω有关。一次电流il和励磁冋路电感Lμ对CT饱和的影响主要在稳态方面。当il比较小时，CT不饱和，此吋由于Lμ很大且基本不变，励磁电流iμ很小并随江按比例增大。当励磁电流iμ增大到铁心饱和吋，励磁电感Lμ减小，励磁冋路分流增大。而励磁冋路的分流增大又导致励磁电感进一步下降，其结果是励磁电流iμ迅速增大，产生不平衡差流，导致二次电流

8、畸变。一次侧电流的频率ω对CT饱和的影响主要在暂态方面。区外故障的短路电流一般都包含较大的非周期分量，不衰减的非周期分量就是频率为0的直流分量。实际短路电流的非周期分量都是按一定时间常数衰减的，可以粗略地看成一个低频分量。CT的励磁特性是按工频设计的，在传变低频非周期分量时，励磁电流i&mu