王 愛(ài)，石培進(jìn)

（1. 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014030；2. 包頭第一熱電廠，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

一次差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的分析與研究

王 愛(ài)1，石培進(jìn)2

（1. 包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古 包頭 014030；2. 包頭第一熱電廠，內(nèi)蒙古 包頭 014010）

為解決某電廠2×300MW機(jī)組A卸煤變差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作現(xiàn)象，我們對(duì)保護(hù)回路進(jìn)行了具體研究，得到了差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作原因是由于TA1二次負(fù)載超出了額定負(fù)載，我們由此入手，在原TA1低壓側(cè)加裝四個(gè)同型號(hào)、同變比的TA，并將其串聯(lián)接入差動(dòng)回路，加大了TA1的額定負(fù)載，經(jīng)運(yùn)行檢驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)工作完好，徹底解決了誤動(dòng)情況。

差動(dòng)保護(hù)；誤動(dòng)作；電流互感器；二次負(fù)荷

1 引言

差動(dòng)保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線(xiàn)上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來(lái)保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。差動(dòng)保護(hù)原理簡(jiǎn)單、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、動(dòng)作不需延時(shí)、靈敏度高，一直用于變壓器做內(nèi)部故障的主保護(hù)。變壓器的差動(dòng)保護(hù)都是縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，反應(yīng)被保護(hù)變壓器各端流入和流出電流的相量差。變壓器縱差保護(hù)單相原理圖中互感器二次側(cè)采用環(huán)流法接線(xiàn)，對(duì)雙繞組變壓器實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線(xiàn)如圖1。

2 A卸煤變差動(dòng)保護(hù)概況

某電廠2×300MW機(jī)組卸煤變母線(xiàn)室A卸煤變壓器裝設(shè)三相完全縱差動(dòng)保護(hù)，接線(xiàn)圖如圖2所示。

當(dāng)變壓器在正常工作情況下，電流互感器TA1和TA2的二次側(cè)電流差值為零，保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)電流互感器TA1與TA2之間發(fā)生故障時(shí)，造成二次側(cè)差流，啟動(dòng)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。其中，TA1的容量為20VA，其帶額定負(fù)荷為0.8Ω。

一段時(shí)間以來(lái)，A卸煤變差動(dòng)保護(hù)頻繁誤動(dòng)作。2015年9月13日，A卸煤變負(fù)荷側(cè)發(fā)生單相接地故障，A卸煤變高壓側(cè)開(kāi)關(guān)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘。經(jīng)分析，由于故障點(diǎn)位于差動(dòng)保護(hù)范圍以外，確認(rèn)此次差動(dòng)保護(hù)屬于誤動(dòng)作。

3 誤動(dòng)原因分析

在A卸煤變所裝設(shè)的差動(dòng)保護(hù)中，變壓器低壓側(cè)電流互感器二次側(cè)電纜長(zhǎng)708米，經(jīng)實(shí)測(cè)，其電阻值約為3.5 Ω，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其額定負(fù)載阻值0.8 Ω。

電流互感器二次負(fù)載阻抗的大小對(duì)互感器的飽和度有很大影響。運(yùn)行和使用中造成的測(cè)量誤差過(guò)大是電流互感器鐵芯飽和和二次負(fù)載過(guò)大所致。因?yàn)槿绻娏骰ジ衅鞯亩呜?fù)載阻抗增加是很多，超出了所容許的二次負(fù)載阻抗時(shí)，則電流互感器的二次端電壓和電勢(shì)必然增大，勵(lì)磁電流的數(shù)值就大大增加，而使鐵芯進(jìn)入飽和狀態(tài)，在這種情況下，一次電流的很大一部分將用來(lái)提供勵(lì)磁電流，從而使互感器的誤差大為增加，其準(zhǔn)確度就下降了。

經(jīng)分析，造成這次差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的根本原因便是TA1二次負(fù)載超出額定負(fù)載，當(dāng)區(qū)外故障時(shí)，TA1飽和，與TA2形成差流，造成誤動(dòng)。如圖3所示。

4 解決方案

經(jīng)分析，此次差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)與電流互感器的飽和有直接的關(guān)系，所以從防止電流互感器飽和的角度入手解決問(wèn)題。具體方案如圖4。

如圖4所示，在原TA1低壓側(cè)再加裝四個(gè)同型號(hào)、同變比的電流互感器，并將其串聯(lián)接入差動(dòng)回路，這樣就加大了TA1的額定負(fù)載，且其變比仍然不變。TA1目前額定負(fù)載：50.8=4Ω，大于實(shí)際運(yùn)行中的二次側(cè)負(fù)荷3.5 Ω，防止了差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。至此，A卸煤變差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)情況得以解決，在投入運(yùn)行后，運(yùn)行情況較好，從未發(fā)生誤動(dòng)情況。

5 總結(jié)

差動(dòng)保護(hù)不但對(duì)電流的幅值轉(zhuǎn)變和相位轉(zhuǎn)變的準(zhǔn)確度要求很高，還要求電流互感器的剩磁小，構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)各電流互感器的勵(lì)磁特性完全相同，接線(xiàn)準(zhǔn)確牢固，這對(duì)我們的日常維護(hù)工作也提出了很高的要求。

本文通過(guò)一次由于電流互感器飽和而造成的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)導(dǎo)致電流互感器產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行了分析與研究，提出了一種針對(duì)此種現(xiàn)象而經(jīng)常被采用的解決方案。在此后的運(yùn)行中驗(yàn)證了我們的方法是有效的，由于電流互感器二次側(cè)負(fù)荷超過(guò)額定負(fù)荷所導(dǎo)致的互感器飽和，進(jìn)一步造成了差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作問(wèn)題，已經(jīng)基本解決了。對(duì)于靈敏度很高的繼電保護(hù)元件，在平時(shí)工作過(guò)程中就要經(jīng)常注意其運(yùn)行參數(shù)及工作狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。

總之，認(rèn)真的檢查和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鰧?duì)繼電保護(hù)工作十分重要，二者缺一不可。

［1］劉學(xué)軍.繼電保護(hù)原理［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2008.

［2］江蘇省電力公司.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.

［3］天津大學(xué)電力研究培訓(xùn)中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與實(shí)用技術(shù)［M］.天津大學(xué)電力研究培訓(xùn)中心，1998.

［4］國(guó)家電力調(diào)度通信中心.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實(shí)用技術(shù)問(wèn)答［M］.中國(guó)電力出版社，2011.

［5］《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)規(guī)程》.DL/T 623-2010［S］.國(guó)家能源局.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.255

王愛(ài)（1985-），女，內(nèi)蒙古包頭人，碩士研究生，講師，研究方向：電力系統(tǒng)自動(dòng)化及其應(yīng)用。