摘 要：近些年來，產(chǎn)生了非常多的變壓器差動保護(hù)可能誤動的新狀況，就是說一臺變壓器出現(xiàn)合閘空載情況時(shí)，造成相鄰的正在工作的變壓器差動保護(hù)誤動，也被稱之為和應(yīng)涌流現(xiàn)象，此現(xiàn)象直接威脅著主設(shè)備的運(yùn)行安全。文章根據(jù)這個情況，主要分析了和應(yīng)涌流原理、特點(diǎn)，和應(yīng)涌流對大型變壓器微機(jī)保護(hù)的影響，以及應(yīng)對差動保護(hù)誤動所應(yīng)采取的措施。

關(guān)鍵詞：和應(yīng)涌流；變壓器；差動保護(hù)

中圖分類號：TM406 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）20-0118-02

大型變壓器在電力系統(tǒng)中屬于非常重要的電氣設(shè)備，它能否安全操作運(yùn)行，直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)是否保證穩(wěn)定持續(xù)工作。長時(shí)間以來，變電器中的差動保護(hù)始終屬于電量的主保護(hù)，近些年來，和應(yīng)涌流造成大型變壓器差動保護(hù)出現(xiàn)誤動的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，人們越來越關(guān)注和應(yīng)涌流問題，這也是本文研究的重要意義。

1 和應(yīng)涌流分析

1.1 產(chǎn)生和應(yīng)涌流的原理

根據(jù)圖1（a）中表示的并聯(lián)變壓器的狀況分析，設(shè)定運(yùn)行變壓器空載，則產(chǎn)生和應(yīng)涌流的過程：合閘變壓器沒有實(shí)施空投時(shí)，運(yùn)行變壓器工作正常，沒有出現(xiàn)偏磁，側(cè)線電流是負(fù)荷正常的電流。合閘變壓器實(shí)施空投以后，出現(xiàn)了勵磁涌流，這時(shí)候運(yùn)行變壓器并沒有出現(xiàn)飽和，運(yùn)行變壓器為空載。經(jīng)過磁鏈方程綜合，并考慮各個物理量具備特點(diǎn)，利用周期積分獲得運(yùn)行變壓器和合閘變壓器的偏磁：△Ψ1=-rs2πi2f，△Ψ2=-（rs+r2）2πi2f，其中非周期量是i2f。通過分析可知，造成運(yùn)行變壓器產(chǎn)生偏磁的主要原因是在電阻系統(tǒng)上非周期量產(chǎn)生的降壓，偏磁△Ψ1和△Ψ2具有的變化趨勢相同，伴隨著不斷累積的△Ψ2，合閘變壓器出現(xiàn)的磁鏈會逐步減小，因而將呈現(xiàn)勵磁涌流衰減現(xiàn)象。因此，△Ψ1和△Ψ2具有相同的變化規(guī)律，當(dāng)合閘變壓器出現(xiàn)飽和時(shí)，運(yùn)行變壓器并沒有飽和，只會產(chǎn)生負(fù)向上的飽和。因此，和應(yīng)涌流的產(chǎn)生，必定是在相鄰的變壓器出現(xiàn)合閘現(xiàn)象的若干個周期以后。

1.2 和應(yīng)涌流的特點(diǎn)

在初始合閘相同的情況下，存在有和應(yīng)用較無和應(yīng)用時(shí)，空載合閘的變壓器會表現(xiàn)出比較緩慢的勵磁涌流。通過分析，我們能夠得出，無和應(yīng)用發(fā)生時(shí)，勵磁涌流會產(chǎn)生比較快的衰減，產(chǎn)生有和應(yīng)用時(shí)，表現(xiàn)出比較慢的衰減，可是勵磁涌流表現(xiàn)的幅值最大化是相同的。

勵磁涌流出現(xiàn)最大值是在第一個周期，之后恢復(fù)至穩(wěn)定狀態(tài)，在幾周期合閘之后出現(xiàn)和應(yīng)涌流，幅值表現(xiàn)出首先增大之后減小，衰減速度相較于一般涌流緩慢較多。當(dāng)合閘變壓器正處于峰值涌流時(shí)，母線表現(xiàn)的電壓會在瞬間降低，這時(shí)候不會出現(xiàn)和應(yīng)涌流，當(dāng)勵磁涌流正處于間斷時(shí)期，運(yùn)行變壓器在直流勵磁與較高電壓的情況下，會出現(xiàn)和應(yīng)涌流。因此，和應(yīng)涌流與勵磁涌流擁有嫌煩的峰值，同時(shí)在時(shí)間上出現(xiàn)交錯，不會產(chǎn)生重疊。

2 和應(yīng)涌流對大型變壓器微機(jī)保護(hù)的影響

當(dāng)一臺或是多臺變壓器產(chǎn)生合閘時(shí)，其與運(yùn)行正常變壓器串聯(lián)或是并聯(lián)過程中會產(chǎn)生和應(yīng)涌流。即使和應(yīng)涌流自身具備了同變壓器單臺勵磁涌流類似的特點(diǎn)，可是因?yàn)槠渚哂辛耸志徛乃p速度以及其他的特征，致使和應(yīng)涌流產(chǎn)生之后對變壓器危機(jī)保護(hù)帶來了影響，進(jìn)而引起了差動保護(hù)可能誤動。

差動保護(hù)因具有簡單的動作原理，較高的靈敏度，始終被認(rèn)為是保護(hù)變壓器的主力，可是在實(shí)際操作中卻因?yàn)橐幌盗胁幻髟蚨啻萎a(chǎn)生誤動，這些現(xiàn)象的產(chǎn)生是否與和應(yīng)涌流存在關(guān)聯(lián)，以下是來自幾個方面的分析。

發(fā)生和應(yīng)涌流時(shí)，不管發(fā)生的是并聯(lián)狀況還是串聯(lián)狀況，針對于變壓器合閘來說，同變壓器普通的合閘相同，僅在一側(cè)出現(xiàn)電流，其差流就是勵磁涌流自身?？墒轻槍\(yùn)行的變壓器來講，情況則是明顯不同，假定這里的運(yùn)行變壓器正處于空載操作，以單相實(shí)施為例進(jìn)行分析。

①對于運(yùn)行變壓器產(chǎn)生的串聯(lián)，其差流狀況類似于和應(yīng)涌流并聯(lián)變壓器運(yùn)行，因?yàn)樽儔浩鞅Ｗo(hù)自身具備的勵磁電流，所以出現(xiàn)了不同的制動電流，主要是因?yàn)樵跁r(shí)間上存在著相反極性的操作，所以，制動電流在串聯(lián)時(shí)要明顯比并聯(lián)時(shí)大，這種情況有利于差動保護(hù)。

②合閘變壓器一次側(cè)涌流才表現(xiàn)的波形特點(diǎn)同一般變壓器實(shí)施合閘操作時(shí)出現(xiàn)的勵磁涌流并沒有顯著的不同，僅僅是變慢了衰減速度而已，因此對勵磁涌流鑒別的現(xiàn)存方法依然能夠使用。在運(yùn)行變壓器產(chǎn)生的和應(yīng)涌流，從其產(chǎn)生的本質(zhì)分析也是因?yàn)槠胖率棺儔浩黠柡鸵l(fā)的，多以電流一次的波形特點(diǎn)同勵磁涌流并沒有顯著的差異。同時(shí)因?yàn)楹蛻?yīng)涌流產(chǎn)生的間斷角比180°小，判據(jù)勵磁涌流操作條件相較于一般的合閘變壓器具備的勵磁涌流更加良好，易于辨別。

③和應(yīng)涌流出現(xiàn)并聯(lián)時(shí)，根據(jù)運(yùn)行變壓器產(chǎn)生的涌流波形能夠獲知，雖然和應(yīng)涌流具備的幅值表現(xiàn)出先增大后減小的現(xiàn)象，可是始終比較高的是諧波二次的含量，并且起伏情況不明顯，僅僅是伴隨著飽和變壓器的變化程度而變化。因此，假如電流互感器能夠?qū)y電流實(shí)施正確轉(zhuǎn)變的話，產(chǎn)生的和應(yīng)涌流并不能對檢測差動保護(hù)中的涌流操作造成直接性的影響。

④出現(xiàn)和應(yīng)涌流，造成變壓器中衰減涌流的速度減慢，更加容易形成相應(yīng)變壓器對應(yīng)側(cè)的飽和，隨之增加的還有飽和的嚴(yán)重性。因?yàn)楹蛻?yīng)涌流并聯(lián)時(shí)合閘與運(yùn)行變壓器表現(xiàn)出了相似的特點(diǎn)，涌流僅存在一側(cè)，由于衰減速度減慢造成了更急嚴(yán)重的飽和現(xiàn)象，進(jìn)而造成差流波形產(chǎn)生比較嚴(yán)重的形變，間斷角完全消失，對其諧波進(jìn)一步分析說明：二次諧波含量在一般情況下不會出現(xiàn)下降的情況，因此不會影響到二次諧波的制動原理?？墒且?yàn)殍b別涌流原理存在著比較敏感的飽和，會存在著不利的影響。

在具體操作中，變壓器的一些保護(hù)設(shè)置為了能夠提升內(nèi)部變壓器動作故障的較快速度，在對變壓器檢測存在負(fù)荷電壓和電流時(shí)會出現(xiàn)涌流制動的退出操作。這樣在變壓器操作時(shí)出現(xiàn)的和應(yīng)涌流極易存在誤動。

3 應(yīng)對差動保護(hù)誤動的措施

經(jīng)過分析，長期作用于和應(yīng)涌流中的非周期分量造成的局部電流互感器的飽和暫態(tài)以及降低的二次諧波含量差流是差動保護(hù)誤動出現(xiàn)的重要因素。因此需要采取對應(yīng)的措施進(jìn)行有效防范。

①為了有效避免互感器出現(xiàn)電流的暫態(tài)飽和，可以在情況允許時(shí)將TA的P級更替為TP級?？墒怯捎诂F(xiàn)場條件出現(xiàn)的制約，實(shí)現(xiàn)這種方法比較困難。因此可以在保護(hù)設(shè)備中添加較慢非周期分量衰減的局部調(diào)流互感器飽和暫態(tài)判據(jù)。

②在靈敏度符合要求的情況下，對于變壓器產(chǎn)生的差動保護(hù)數(shù)值可以適當(dāng)?shù)奶岣?，這個辦法也能夠有效的防止和應(yīng)涌流引發(fā)的差動保護(hù)出現(xiàn)的誤動。這個措施在我國一些大壩發(fā)電廠中應(yīng)用，經(jīng)過實(shí)踐具有良好的效果。

③盡可能避免出現(xiàn)和應(yīng)涌流的操作運(yùn)行，變壓器發(fā)生合閘空載時(shí)，工作中的變壓器可拉開其中性點(diǎn)，盡量減少兩個變壓器之間利用公共母線產(chǎn)生過的耦合電壓，以便能夠有效避免或是盡可能減少和應(yīng)涌流操作，防止出現(xiàn)保護(hù)誤動。可是采用這個方法需要考慮過電壓器對變壓器產(chǎn)生的損害。

④要想對和應(yīng)涌流產(chǎn)生的差動保護(hù)可能誤動現(xiàn)象根本解決，主要有兩種方法：一是不再使用差動保護(hù)的方法，尋找一種更加可靠的保護(hù)方式，進(jìn)而避免涌流存在的問題，比如保護(hù)變壓器模型的原理，基本上能夠擺脫涌流和過勵磁電流造成的影響；另一個是不斷完善差保護(hù)，使其對于和應(yīng)涌流有識別的能力。

4 結(jié) 語

經(jīng)過對和應(yīng)涌流產(chǎn)生原理的分析，說明和應(yīng)涌流的產(chǎn)生于勵磁涌流在本質(zhì)上存在相同點(diǎn)，具有類似的波形特點(diǎn)。文章探討了出現(xiàn)差動保護(hù)誤動的主要原因，并且提出了一些列的應(yīng)對措施，可為相關(guān)工作者提供參考。

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