馬少華

（山西省晉城煤業(yè)集團供電分公司，山西 晉城048000）

0 引言

我公司緊緊依托集團公司的快速發(fā)展，逐步形成了具有煤礦供電特色的企業(yè)文化，煤礦供電專業(yè)化管理模式正在日趨完善。公司變電站分布范圍依托集團公司煤炭生產(chǎn)，主要分布在寺河、成莊、趙莊、老區(qū)礦四個區(qū)域。因此，當變電站主變壓器出現(xiàn)故障時，將會造成大面積或全站供電中斷，對于集團公司煤炭生產(chǎn)中的高負荷、瓦斯突出礦井來說，勢必會造成風機主扇停風、部分生產(chǎn)工作面瓦斯超限事故，從而嚴重影響煤炭生產(chǎn)和礦工生命安全。

主變壓器（以下簡稱主變）是變電站供電系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，為確保主變的安全可靠運行，必須裝設性能良好、滿足安全可靠運行要求的主保護裝置。通常主變差動保護采用的是差流速斷保護，而由于主變差動保護CT會導致主變產(chǎn)生差動電流，從而影響主變的安全運行，因此通常情況下要將主變的差動保護設為主變的主保護之一，故差動繼電器的可靠性對主變安全運行和系統(tǒng)可靠供電起著極為重要的作用。在運行中觀察主變差流變化是發(fā)現(xiàn)差動回路是否存在異常的有效手段，在詳細分析變電站主變差動保護正常運行中產(chǎn)生差流的影響因素后，對正常運行中因主變差動回路CT而引起的差流進行分析，對整定中應注意的問題進行計算和探討，并根據(jù)主變差動電流回路差流值分析在主變運行中是否存在不平衡電流，從而及時發(fā)現(xiàn)主變差動電流回路異常情況，可消除因整定不當、電流回路異常引起的保護裝置誤動跳閘現(xiàn)象。主變故障輕則引起變壓器絕緣套管炸裂，重則燒毀線圈，甚至變壓器。因此，主變故障將嚴重影響電力系統(tǒng)的安全、可靠、穩(wěn)定運行。

1 變壓器差動保護原理

變壓器的差動保護是變壓器內(nèi)部故障（變壓器繞組和引出線相間短路、中性點直接接地系統(tǒng)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路等故障）的主保護，其可對變壓器的內(nèi)部故障（包括三側或者兩側CT之間的電纜）作出反應，其原理是對變壓器兩側（或三側）電流的幅值和相位（角度）進行比較。正常情況下，根據(jù)節(jié)點電流法，流入變壓器的電流等于流出變壓器的電流，即差流為0；如果變壓器發(fā)生內(nèi)部故障，肯定有一側電流比較大，從而導致差流大于0，差動回路有不平衡電流流過，從而使差動保護裝置可靠動作。如果是外部故障，流入變壓器的電流必然等于流出變壓器的電流，差動保護裝置不動作。

2 變電站差動保護差流補償方法

2.1 差流的影響因素

對于35kV供電系統(tǒng)通常使用的SFZ型變壓器而言，在正常運行中產(chǎn)生差流的外在因素有很多，比如差流回路CT接線方式、CT本身特性、勵磁電流以及變壓器帶負荷調節(jié)分接頭位置等。然而，對于現(xiàn)在變電站所通用的微機保護裝置來說，要實現(xiàn)主變的差動保護，即習慣上要滿足繼電保護裝置的可靠性，就要使主變高、低壓側差流接近于0或為0。

2.2 通常所采用的差流補償方式及其存在的局限性

在三相正弦交流電流表達式i＝Asin（ωt＋φ）中，ω為角頻率，是反映交流電隨時間變化快慢的物理量，通常角頻率ω＝2πf＝2π/T（其中f為50 Hz）。變壓器差流i主要與相位角φ和幅值A有關。所以，通常使用的差流補償方法就是利用角度補償或幅值補償。但是隨著技術的進步，它們的局限性愈來愈明顯地暴露出來。

2.2.1 差動保護CT角度補償

以Y/D11接線的變壓器為例，副邊電壓（電流）相位超前原邊相應相電壓（電流）30°。根據(jù)差動保護原理的要求，要糾正這30°的相位差，用于差動保護一次側的電流互感器二次繞組就要接成三角形。三角形接線要特別注意其準確性，這是因為CT二次角接線（角度補償）不好接、易接錯。

2.2.2 差動保護CT幅值補償

差動保護CT制作工藝復雜且造價昂貴，CT變比定制（幅值補償）麻煩，如果CT壞了，則更換周期長。

2.3 微機保護采用整定平衡系數(shù)實現(xiàn)差流補償

平衡系數(shù)是相對于不平衡系數(shù)而言的，用來補償主變差動保護CT產(chǎn)生的差流的系數(shù)，稱為差動平衡系數(shù)?，F(xiàn)在的微機保護中，一般通過CPU處理，采用整定平衡系數(shù)實現(xiàn)差流補償（即設定主變高壓側平衡系數(shù)為1，用主變低壓側補償高壓側）。差動平衡系數(shù)取值若合適，可使變壓器正常運行時差流最小，系統(tǒng)最平衡，且滿足繼電保護裝置的可靠性要求?，F(xiàn)以我公司35kV變電站（主變采用Y/D11接線方式）為例，主變高、低壓側CT相應參數(shù)更換前后變化如表1所示，據(jù)此分析差動平衡系數(shù)的取值。

現(xiàn)利用站內(nèi)SD主保護平衡系數(shù)整定計算方法對新舊平衡系數(shù)計算分析如下：

原平衡系數(shù)整定計算公式：

表1 主變高、低壓側差動保護CT參數(shù)更換前后比較

式中，Uhe、Ule分別為高、低壓側額定電壓；Kh、Kl分別為高、低壓側電流比。

將表中數(shù)據(jù)代入公式中可得原平衡系數(shù)：

∴滿足要求。

將更換后參數(shù)代入可得現(xiàn)平衡系數(shù)：

∴不滿足要求。經(jīng)試驗中心試驗驗證，取1.98為現(xiàn)在的平衡系數(shù)，可使差流最小，系統(tǒng)最平衡，且繼電保護滿足要求。

3 結語

在實際的安全生產(chǎn)中，變電站差動保護裝置可靠、靈敏動作與否是決定該站能否安全運行的重要因素。要保證供電系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行，首要任務就是要保證變電站內(nèi)主變的安全平穩(wěn)運行，了解主變差動保護CT產(chǎn)生差流的原因及補償差流的方式，通過現(xiàn)階段先進的微機保護技術，合理調整主變差動保護回路差流平衡系數(shù)，使主變正常運行時差動保護回路差流為0，是保證變電站長期安全運行的有效手段。

［1］國家經(jīng)貿(mào)委安全生產(chǎn)局.電工作業(yè)［M］.氣象出版社，2004

［2］楊新民，楊雋琳.電力系統(tǒng)微機保護培訓教材［M］.中國電力出版社，2000

［3］賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護技術的現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.中國電力，1999（10）

［4］DL400—91 繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程［S］

［5］詹偉紅.主變壓器差動保護差流增大原因及改進措施［J］.安徽電力，2010（4）