摘要：眾所周知，差動(dòng)保護(hù)是牽引變電所中主保護(hù)之一，也是牽引變電所保護(hù)主變壓器中的最重要的保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作將直接引起主斷路器跳閘，影響正常的供電和列車運(yùn)行，嚴(yán)重的將引發(fā)鐵路大事故，所以認(rèn)真分析、探討牽引變電所中差動(dòng)保護(hù)對(duì)送電開通及設(shè)備的正常運(yùn)行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：牽引變電所 主變壓器 差動(dòng)保護(hù) 缺陷查找

發(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象一般有如下原因：變比線圈接錯(cuò)；極性接反；接線方式錯(cuò)誤；平衡系數(shù)不正確；流互二次側(cè)多點(diǎn)接地；整定值未避開以2次諧波為主的勵(lì)磁涌流。

要分析牽引變電所中的差動(dòng)保護(hù)，必須明白差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原理，差動(dòng)保護(hù)的原理就是比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小。如下圖所示：

下面就可能發(fā)生差動(dòng)動(dòng)作的各種可能進(jìn)行分析。

1 流互變比線圈接錯(cuò)

由于變壓器高、低壓側(cè)的額定電流不相等及變壓器各側(cè)的相位不相同，所以必須選定適當(dāng)流互的變比及各側(cè)相位的補(bǔ)償以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。所以在發(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，必須認(rèn)真查找所接流互線圈的變比是否正確，是否按設(shè)計(jì)要求的線圈變比進(jìn)行了接線。如設(shè)計(jì)要求接600/5的線圈，如接到300/5的線圈上就會(huì)有不平衡電流產(chǎn)生，如不平衡電流值超過已輸入的整定值就會(huì)發(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。

2 流互極性接反

流互極性的接線特別重要。按照一般的規(guī)定流向主變壓器的電流為正向的。根據(jù)基而霍夫原理只要求取矢量和，只要所有的CT所定義的方向均指向所保護(hù)設(shè)備的方向或全部與之相反即可。如果在CT的接線錯(cuò)誤時(shí)則會(huì)導(dǎo)致極性相反，其矢量和達(dá)不到設(shè)計(jì)要求從而出現(xiàn)不平衡電流，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

3 接線方式錯(cuò)誤

由于電力系統(tǒng)中變壓器常采用Y，d11接線方式，因此，變壓器兩側(cè)電流的相位差為30°，Y側(cè)電流相位滯后△側(cè)電流30°，若兩側(cè)的電流互感器采用相同的接線方式，則兩側(cè)對(duì)應(yīng)相的二次電流也相差30°左右，從而產(chǎn)生很大的不平衡電流。因此如為對(duì)相位進(jìn)行補(bǔ)償，一般對(duì)CT二次側(cè)的接線方式相反即可，使相位相同，從而達(dá)到相位補(bǔ)償?shù)哪康?。如下圖：

如接線方式錯(cuò)誤，則不能達(dá)到相位相同的目的，致使有不平衡電流產(chǎn)生，只要所產(chǎn)生的電流值超過差動(dòng)電流制動(dòng)值就會(huì)產(chǎn)生差動(dòng)動(dòng)作，發(fā)生跳閘現(xiàn)象。

數(shù)字式變壓器差動(dòng)保護(hù)的CT回路，對(duì)任意接線組別的變壓器都可以采用全星形連接，其相位補(bǔ)償可以由保護(hù)內(nèi)部的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而無(wú)須像傳統(tǒng)的差動(dòng)保護(hù)那樣依靠CT接線方式的選擇進(jìn)行外部的“相位補(bǔ)償”。

4 流互二次側(cè)有多點(diǎn)接地

如果流互二次側(cè)有多點(diǎn)接地現(xiàn)象，則會(huì)有差動(dòng)誤動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生。

原因如下：如果出現(xiàn)開關(guān)端子箱與保護(hù)屏后兩點(diǎn)接地，當(dāng)開關(guān)場(chǎng)內(nèi)或者附近發(fā)生雷擊或接地故障時(shí)，由于接地網(wǎng)有一定電阻，會(huì)使兩接地點(diǎn)之間產(chǎn)生較大電壓差，這個(gè)電壓差作用在電流互感器二次側(cè)及保護(hù)設(shè)備二次回路，并在二次回路形成電流，產(chǎn)生差流使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)！而單點(diǎn)接地由于構(gòu)不成回路，所以不會(huì)有電流，則不會(huì)生產(chǎn)差動(dòng)動(dòng)作誤動(dòng)。所以流互二次側(cè)的接地只在保護(hù)盤側(cè)只做一點(diǎn)為宜。

5 平衡系數(shù)未輸入或輸入不正確

以變壓器差動(dòng)為例：

CT二次星形接入保護(hù)裝置，裝置為Y→D軟件轉(zhuǎn)換。

以高壓側(cè)為基準(zhǔn)，低壓側(cè)的平衡系數(shù)計(jì)算公式為：

平衡系數(shù)= K*（低壓側(cè)額定電壓/高壓側(cè)額定電壓）*（低壓側(cè)CT變比/高壓側(cè)CT變比）

上式中的K（若低壓側(cè)的主變一次繞組）為Y接法，K=1；為D接法則K=1.732。

可以通過此公式對(duì)平衡系數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，并檢查保護(hù)裝置是否輸入了平衡系數(shù)或平衡系數(shù)是否正確。

6 勵(lì)磁涌流導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作

產(chǎn)生勵(lì)磁涌流的原因是因?yàn)樵诜€(wěn)態(tài)的情況下鐵心中的磁通應(yīng)滯后于外加電壓90°，在電壓瞬時(shí)值u=0瞬間合閘，鐵芯中的磁通應(yīng)為-Φm。但由于鐵心中的磁通不能突變，因此將出現(xiàn)一個(gè)非周期分量的磁通+Φm，如果考慮剩磁Φr，這樣經(jīng)過半過周期后鐵心中的磁通將達(dá)到2Φm+Φr，此時(shí)變壓器鐵芯將嚴(yán)重飽和，此時(shí)變壓器的勵(lì)磁電流的數(shù)值將變得很大，達(dá)到額定電流的6～8倍，形成勵(lì)磁涌流。如采用校正或補(bǔ)償?shù)拇胧┎划?dāng)或未輸入整定值，則容易導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。

7 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)牽引變電所主變壓器差動(dòng)保護(hù)各種情況的分析，可以使我們?cè)诎l(fā)生差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)快速的查找故障，消除由于故障所帶來(lái)的影響，縮短影響時(shí)間，確保行車安全，將影響減小到最小。

參考文獻(xiàn)：

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