覃玉松

摘 要 變壓器使我國電力行業(yè)發(fā)展必不可少的重要設(shè)備，可以針對電路電壓情況給予一定保護(hù)作用。在其運行過程中，主要的保護(hù)手段就是差動保護(hù)，無論是變壓器設(shè)備發(fā)生故障，還是電流互感器之間出現(xiàn)故障，都可以利用變壓器差動保護(hù)原理解決問題。本文將重點論述變壓器差動保護(hù)和二次回路分析應(yīng)用問題，從變壓器差動保護(hù)原理和保護(hù)范圍探討，旨在拋磚引玉，為探索其應(yīng)用核心提供一點參考價值。

關(guān)鍵詞 變壓器;差動保護(hù);二次回路;應(yīng)用核心

在電路正常運行中，變壓器出現(xiàn)外部內(nèi)部的故障，為了使系統(tǒng)之間和變壓器脫離，同時為了避免雙繞組或三繞組變壓器內(nèi)部出現(xiàn)短路問題，經(jīng)常要應(yīng)用到差動保護(hù)保障電路系統(tǒng)安全性。因此工作人員一定要明確變壓器差動保護(hù)原理，對可能發(fā)生的故障進(jìn)行及時排查，保證電路系統(tǒng)運行效率。

1變壓器差動保護(hù)原理和保護(hù)范圍

1.1 變壓器差動保護(hù)原理

變壓器差動保護(hù)的理論基礎(chǔ)是基爾霍夫電流定理與磁勢平衡原理，根據(jù)基爾霍夫電流理論，研究時可以視電流互感器和周邊包圍區(qū)域為一個節(jié)點，如果這個區(qū)域之外出現(xiàn)電路短路現(xiàn)象，則流入節(jié)點之前的電流和流入節(jié)點之后的電流，沒有數(shù)值上的變化。這個電流本質(zhì)上為穿越性電流，電流之和為零，依據(jù)這個原理，如果在節(jié)點上出現(xiàn)流出電流，則說明節(jié)點電流出現(xiàn)了故障，這時電流沒有接入差動接線，變壓器的差動保護(hù)作用就可以正常起到保護(hù)作用。而且依據(jù)磁勢平衡原理，如果在變壓器繞組之內(nèi)出現(xiàn)了短路現(xiàn)象，就會使磁勢平衡遭到破壞，這種情況下變壓器差動保護(hù)也可以正常發(fā)揮作用[1]。

1.2 差動保護(hù)的保護(hù)范圍

論述差動保護(hù)范圍需要先明確大差小差概念，來自主變壓器雙側(cè)開關(guān)CT的主變差動保護(hù)的電流即為大差，大差通常具有較大的保護(hù)范圍，保護(hù)范圍涉及套管引出線至各側(cè)開關(guān)部分;來自變高、變中套管CT的主變差動保護(hù)電流即為小差，變低部分則直接來自開關(guān)CT，保護(hù)范圍通常更小。

差強保護(hù)的范圍的實質(zhì)是不同變壓器在每一側(cè)保護(hù)CT包括的范圍，理論上CT在裝設(shè)時應(yīng)當(dāng)靠近線路一側(cè)，這樣保護(hù)范圍就被擴(kuò)大，連帶保護(hù)了開關(guān)與CT之間的部位。但是理論是實踐具有一定差異，差強保護(hù)的實際工況中，變電站主變差強保護(hù)CT，通常會選擇安裝在開關(guān)靠近主變壓器一側(cè)，若實際情況中CT開關(guān)并未在主變壓器靠近母線一側(cè)安裝，則在電路系統(tǒng)實際運行中就會縮小保護(hù)范圍，變壓器的高開關(guān)的保護(hù)作用此時失靈。上述方法和情景都是在理論的角度對變壓器裝設(shè)情況進(jìn)行預(yù)設(shè)，這樣差強保護(hù)電流主要來自高電壓開關(guān)靠近主變壓器一側(cè)的CT，即差動保護(hù)小差。

小差保護(hù)的情況，通常是在主變壓器開關(guān)不運行，旨在旁路開關(guān)運行的情況下進(jìn)行，這時通常需要避免大差保護(hù)的情況出現(xiàn)。主變壓器旁路在電路正常運行過程中，主要是切換主變壓器開關(guān)CT，切換至套管CT位置，這種做法就會讓大差轉(zhuǎn)換為小差。在實際主變壓器的保護(hù)中，通常都會兩種差動保護(hù)雙管齊下，大差和小差并行。一般情況下小差差強保護(hù)足夠滿足要求，大差的在其中發(fā)揮作用不夠明顯，所以小差就能勝任差動保護(hù)的任務(wù)，維持變壓器正常運行[2]。

2變壓器差動保護(hù)二次回路

2.1 CT電流互感器

同名端標(biāo)注過程中，電流互感器通常會應(yīng)用減極性標(biāo)注法，該方法的實質(zhì)是如果有電流的流入起點為一次繞組極性，二次感應(yīng)電流感應(yīng)側(cè)極性端會流出電流，一、二同名端流入電流后，會產(chǎn)生一致磁通方向。依據(jù)不同電流互感器精度，可以分成三個不同等級，0.2級、0.5級和P級等等。0.2與0.5主要應(yīng)用于計量，實質(zhì)為在額定電流附近，一次電流產(chǎn)生的二次繞組電流誤差允許最大范圍。相比于0.2與0.5，P級含義更為特殊，例如5P20指的是一次電流數(shù)值為額定電流20倍，二次繞組產(chǎn)生的電流誤差最大值為百分之5。這種互感器在220kV以下差動保護(hù)應(yīng)用較多[3]。

主變壓器CT的實際配置存在差異，以高壓側(cè)舉例討論，通常情況下電流感應(yīng)器在高壓側(cè)開關(guān)CT配置時，需要P級4個，0.2級1個和0.5級1個，各自具備各自功能，其中4個P級功能為適應(yīng)2套主保護(hù)，1個0.2級主要應(yīng)用于計量，1個0.5級主要適應(yīng)2套母差保護(hù)[5]。

2.2 主變壓器的差強保護(hù)需要注意的問題

交流電路回路編號是主變壓器差強保護(hù)中應(yīng)當(dāng)注意的問題。例如A411，A代表A相電流，4的含義是交流電路回路，1的含義為CT二次繞組編號為1.如果回路中增加了元件數(shù)目，則會使位數(shù)改變，如果增加元件數(shù)量為1，則尾數(shù)相應(yīng)增加1。另外，CT極性正確安裝也需要注意，在裝設(shè)差強保護(hù)的過程中，如果出現(xiàn)了極性錯誤安裝的問題，則會出現(xiàn)差動保護(hù)的錯誤操作。最后需要對CT繞組二次側(cè)的接地保護(hù)額外注意。在連接設(shè)備過程中，設(shè)備種類繁多，會導(dǎo)致二次接線過程中復(fù)雜性增強，可能會出現(xiàn)各種錯誤，電位差會使差強保護(hù)出現(xiàn)誤操作的問題，降低差強保護(hù)靈敏性[4]。

3結(jié)束語

主變壓器差動保護(hù)裝置的重要性不言而喻，在電力系統(tǒng)正常運行中發(fā)揮正常作用，在未來的電力行業(yè)發(fā)展中會有更大的應(yīng)用價值。在應(yīng)用過程中需要明確保護(hù)裝置極性的正確性，從而避免出現(xiàn)誤操作帶來故障問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭曦.變壓器差動保護(hù)及其二次回路分析與應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2013 （21）：125-126.

[2] 黃少鋒，谷君，鄭濤，等.內(nèi)橋接線方式下變壓器差動保護(hù)誤動原因及防范措施[J].高電壓技術(shù)，2011，37（12）：3099-3106.

[3] 袁宇波，陸于平，許揚，等.切除外部故障時電流互感器局部暫態(tài)飽和對變壓器差動保護(hù)的影響及對策[J].中國電機工程學(xué)報，2005，25（10）： 12-17.

[4] 鄭濤，劉萬順，劉建飛，等.采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)防止變壓器差動保護(hù)誤動的新方法[J].中國電機工程學(xué)報，2005，25（20）：6-11.

[5] 袁宇波，陸于平，李澄，等.基于附加相位判別的自適應(yīng)二次諧波勵磁涌流制動方案研究[J].中國電機工程學(xué)報，2006，26（18）：19-24.