陳　波

摘要：和應涌流波形特征不明顯而且持續(xù)時間較長，很容易導致變壓器的涌流閉鎖環(huán)節(jié)失效，造成運行變壓器誤動作。文章主要基于此分析了和應涌流產(chǎn)生的機理及其特征，并進一步論述了應涌流對變壓器差動保護的影響。

關鍵詞：和應涌流 變壓器 差動保護

引言

變壓器差動保護的關鍵問題是如何鑒別勵磁涌流和內部故障，以往的研究大多是針對空載合閘或外部故障切除后電壓恢復時變壓器本身的勵磁涌流的產(chǎn)生機理、波形特征和變化特點進行的，而未考慮并聯(lián)或級聯(lián)運行中變壓器的和應涌流對變壓器差動保護的影響。近年來，出現(xiàn)了多起空投變壓器導致相鄰變壓器或發(fā)電機差動保護和后備保護誤動的現(xiàn)象，該現(xiàn)象與變壓器的和應涌流有關，文章基于此主要論述了和應涌流對變壓器差動保護的影響。

1.變壓器和應涌流產(chǎn)生機理及特征

在電網(wǎng)中臨近的并聯(lián)或串聯(lián)變壓器之間，已經(jīng)工作的變壓器由于其他變壓器的合閘也有可能產(chǎn)生涌流的現(xiàn)象，該涌流在合閘變壓器涌流持續(xù)一段時間后才產(chǎn)生，偏向時間軸的另一側，逐漸增大，達到最大值后又逐漸衰減這個涌流被稱為和應涌流。該涌流波形特征不明顯且持續(xù)時間很長，容易導致變壓器的涌流閉鎖環(huán)節(jié)失效，造成運行變壓器誤動作。由于運行變壓器本身沒有故障，并且誤動是發(fā)生在相鄰變壓器空投完成較長的一段時間后，所以很難查明誤動原因，誤動原因更具有隱蔽性。人們很早就發(fā)現(xiàn)了和應涌流的現(xiàn)象，但不清楚為什么會產(chǎn)生此現(xiàn)象。因此有必要對這種現(xiàn)象進行更為深入的研究，揭示其本質，分析其產(chǎn)生的機理和特點并提出有效的應對措施防止其對保護的影響。

變壓器勵磁涌流產(chǎn)生的根本原因是當變壓器空載合閘時，由于其磁鏈不能突變，從而產(chǎn)生非周期磁鏈，使得變壓器鐵芯飽和所致，下面從磁鏈變化的角度出發(fā)，對單臺變壓器空載合閘過程進行分析，在此基礎上研究和應涌流的產(chǎn)生機理和特點。

正是由于系統(tǒng)電阻的存在，使得兩臺變壓器的磁鏈相互禍合，空投變壓器的勵磁涌流使公共母線上電壓產(chǎn)生非周期波動，從而使得運行變壓器中產(chǎn)生和應涌流。和應涌流的主要特點如下：(l)兩臺變壓器的涌流交替出現(xiàn)，方向相反，且不會重疊。(2)勵磁涌流的最大值發(fā)生在合閘后的很短時間內，而和應涌流的幅值是隨時間逐步增大到最大值，隨后又不斷衰減。(3)出現(xiàn)和應涌流時，兩臺變壓器的相互作用使得涌流的衰減過程較單個變壓器合閘時要慢的多。(4)當空載合閘變壓器勵磁涌流處于峰值附近時，母線電壓的瞬時值較低，此時不產(chǎn)生和應涌流，當勵磁涌流處于間斷期間，母線電壓瞬時值較高。運行變壓器在母線電壓的直流分量和高電壓的共同作用下，將產(chǎn)生和應涌流。

和應涌流的產(chǎn)生及衰減過程受多方面因素的影響，例如，系統(tǒng)電阻，線路阻抗，空投變壓器剩磁，運行變壓器二次負載等都會對和應涌流產(chǎn)生影響，其形成也與許多因素有關，其本質原因時合閘變壓器勵磁涌流流過系統(tǒng)電阻引起的電壓波動造成的，而對于三相變壓器而言，運行變壓器中性點是否接地都可能引起和應涌流。出現(xiàn)和應涌流時，兩變壓器的相互作用使得涌流的衰減過程較單個變壓器合閘時要慢的多，非周期分量的長期作用，容易引起電流互感器的暫態(tài)飽和，導致差動保護誤動。需要采取措施來防止這種情況引起的誤動

2.和應涌流對變壓器差動保護的影響

變壓器的勵磁涌流只流入變壓器接通電源的一側的繞組，對變壓器差動保護回路而言，勵磁涌流的存在就相當于變壓器內部故障時的短路電流，因此必領采取措施防止勵磁涌流引起保護誤動，在實際應用中主要利于二次諧波制動判據(jù)，間斷角原理判據(jù)和波形對稱判據(jù)閉鎖變壓器差動保護。這些方法對于單臺變壓器勵磁涌流是行之有效的，但對于和應涌流則不同。

和應涌流中的二次諧波成分并不是在和應涌流最大的時候達到最大，而是隨著和應涌流的衰減而增大，這樣在一定的條件下，差流中的基波分量可能大于差動繼電器的整定值，而二次諧波分量可能小于諧波比率制動系數(shù)，所以變壓器差動保護有誤動的可能。另一方面，理論分析和試驗研究表明，和應涌流中的非周期分量衰減非常緩慢，而非周期分量的長時間作用，將有可能引起電流互感器的暫態(tài)保護，使兩側電流產(chǎn)生相位差，形成差流，導致差動保護誤動。

對于二次諧波制動的變壓器差動保護，當發(fā)生并聯(lián)和應涌流時，此時和應涌流只流過運行變壓器的一次繞組，差動中的二次諧波含量較大，保護誤動的可能性較小。但是，當發(fā)生串聯(lián)和應涌流時，情況將有所不同。由于和應涌流中的非周期分量衰減非常緩慢，而且其中二次諧波成分是隨著和應涌流的衰減而增大，如果考慮到在此過程中運行變壓器發(fā)生了不對稱內部故障，則變壓器差動保護將會因為二次諧波制動而拒動。

和應涌流除了會對差動保護產(chǎn)生運行外，還會引起變壓器的電流距離保護誤動，因此應采取相應的防范措施。

(l)在滿足靈敏度要求的前提下，適當提高發(fā)電機及變壓器差動保護的定值，也是防止和應涌流引起差動保護誤動的主要方法。

(2)盡量避免可能產(chǎn)生和應涌流的運行操作，在變壓器空載合閘時，可將運行中的變壓器中性點拉開，減少兩臺變壓器通過公共母線的電壓禍合，以避免或減少出現(xiàn)和應涌流的機會，防止保護的誤動作。

(3)要根本解決問題還應從改進完善變壓器差動保護原理方面著手，使保護具有識別和應涌流的能力，對于采用二次諧波制動原理的變壓器差動保護，要重點解決和應涌流中的二次諧波分量不能可靠制動差動保護的問題。

3.結語

和應涌流的產(chǎn)生及衰減過程受多方面因素的影響。例如，系統(tǒng)電阻，線路阻抗，空投變壓器剩磁，運行變壓器二次負載等都會對和應涌流產(chǎn)生影響，和應涌流自身的特點使得和應涌流對變壓器保護的影響具有隱蔽性和廣泛性，由其所引起的保護誤動問題正逐漸引起人們的重視，并提出了相應的保護防范措施。

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