段旭 陳崇任 國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司

一、引言

對于變電站來說，變壓器運(yùn)行是否可靠、穩(wěn)定能夠?qū)φ麄€變電站的運(yùn)行產(chǎn)生直接性的影響，并且還會對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性構(gòu)成影響。盡管隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高，在變壓器差動保護(hù)之中對一些先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行了引進(jìn)，但是依然有部分故障問題發(fā)生，從而對整個發(fā)電站的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重的，還會致使安全事故的發(fā)生。所以，需要對變壓器差動保護(hù)運(yùn)行故障進(jìn)行分析，研究并探討故障的防范措施，從而使變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性及其可靠性得以切實(shí)保證。

二、變電站變壓器差動保護(hù)工作的原理及其作用

（一）變電站變壓器差動保護(hù)工作原理

所謂變壓器差動保護(hù)，就是將電流互感器、串入差動繼電器安裝于變壓器的繞組之上，以此達(dá)到差動保護(hù)的目的。單相變壓器的差動保護(hù)原理可參見圖1，如果繞組其中一側(cè)電流互感器母線側(cè)的兩個極性端子極性一致時，另兩個端子的極性不一樣并且連接在一起；如果母線側(cè)的兩個端子極性一致，那么對同一的極性進(jìn)行應(yīng)用來對二次側(cè)進(jìn)行連接，再將差動繼電器工作線圈與電流互感器的二次側(cè)端子實(shí)行并聯(lián)連接。為了能夠促使差動繼電器的動作電流值設(shè)置具備科學(xué)性與合理性，通常來說，該值應(yīng)該比故障電流值要低，這樣在有故障的情況下，差動繼電器產(chǎn)生相關(guān)動作并對電力變壓器進(jìn)行切斷，從而促使變壓器保護(hù)功能得以充分發(fā)揮出來。三相變壓器中的差動保護(hù)對于電路與繼電器也有著一定的保護(hù)作用，其工作原理基本等同于單相變壓器。

（二）變壓器差動保護(hù)的重要作用簡述

我們所說的變壓器差動保護(hù)，實(shí)際上就是在變壓器產(chǎn)生故障的時候，能夠?qū)ψ儔浩髦懈鱾?cè)的斷路器進(jìn)行自動化的切斷，促使故障點(diǎn)得以切除。差動速斷的定值主要是在最大運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上，對所引起的電流不平衡的情況進(jìn)行穿越，實(shí)現(xiàn)變壓器保護(hù)的作用。

圖1 單相變壓器的差動保護(hù)原理圖

三、變電站變壓器差動保護(hù)運(yùn)行存在的故障

（一）新建變電站變壓器差動保護(hù)存在的誤動問題

1.因整定值不科學(xué)而引發(fā)的誤動問題

通常來說，對差動速斷定值與比率差動定值進(jìn)行科學(xué)且精確設(shè)置，對于變壓器差動保護(hù)來說有著十分重要的作用，當(dāng)然，如果對上述兩類數(shù)值的設(shè)置缺乏科學(xué)性與合理性，則會增加誤動問題發(fā)生可能性。在非電力系統(tǒng)之中，在設(shè)置保護(hù)定值的時通常憑借以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這種情況下極易致使變壓器產(chǎn)生誤跳。比率差動定值在整個變壓器差動保護(hù)之中通常對一些小故障進(jìn)行應(yīng)對，在有小故障發(fā)生的時候，在此定值作用之下，會在很大程度上促使變壓器的靈敏度得以提升，從而對各側(cè)的斷路器進(jìn)行一定的保護(hù)。通常在額定情況下，采取計(jì)算的方式來獲取差動電流與制定電流，然而，實(shí)際上，在變壓器運(yùn)行期間誤動情況的發(fā)生與差電流也有著一定的關(guān)系。這主要是因?yàn)閷τ诙坞娏骰ジ衅鱽碚f，其接線方式的選擇缺乏合理性，存在極大的問題，所以，為了能夠促使差動保護(hù)得以切實(shí)強(qiáng)化，應(yīng)該對二次電流互感器的接線方式進(jìn)行正確且合理的選擇，從而使高低壓側(cè)的電流能夠維持平衡[2]。

2.接線錯誤造成的誤動

現(xiàn)階段，變電站變壓器應(yīng)對有關(guān)軟件進(jìn)行借助來實(shí)現(xiàn)差動保護(hù)，所以，在計(jì)算有關(guān)定值的時候，差動電流情況難免會有所產(chǎn)生。舉例來說，在變壓器之中，某個電流互感器有問題存在或順序混亂的情況下就會有差動電流產(chǎn)生，而對于變壓器而言，誤動就是最為直接的影響。該問題的發(fā)生可歸咎于電流互感器之中的接地線的連接未與有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合來進(jìn)行，這會增加誤動問題產(chǎn)生的可能性。所以，為了對因接線存在的問題而產(chǎn)生的誤動故障進(jìn)行解決，應(yīng)重新組網(wǎng)，與相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合來科學(xué)合理設(shè)置電流互感器的二次回路接地網(wǎng)。對于變電站中的接地網(wǎng)點(diǎn)來說，是難以避免不對等問題發(fā)生的，如果有短路故障產(chǎn)生的話，由于存在的電位差而在接地網(wǎng)中流入電流，從而引發(fā)誤動故障。

（二）變電站運(yùn)行期間差動保護(hù)誤動分析

筆者主要與以往的工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，對誤動現(xiàn)象發(fā)生的原因進(jìn)行了總結(jié)，主要是由于暫態(tài)飽和屬于電流互感器的一個重要特點(diǎn)，這會在很大程度上致使差動保護(hù)誤動現(xiàn)象發(fā)生的可能性增加。所謂電流互感器飽和實(shí)際上就是變壓器鐵芯中的磁通達(dá)到了飽和的狀態(tài)，一般來說，電流互感器有兩種類型，即TP 類與P 類。前者主要是要求變壓器在穩(wěn)態(tài)以及暫態(tài)的情況下不飽和，后者主要是要求在穩(wěn)定的狀態(tài)下不飽和。在對P類電流互感器進(jìn)行應(yīng)用的時候，若外部有一定的故障存在，則在切除外部故障期間，會增加差動保護(hù)誤動現(xiàn)象發(fā)生的可能。

（三）變電站設(shè)備更新改造期間產(chǎn)生的誤動分析

在對電流互感器進(jìn)行更新之后，變壓器的各側(cè)電流互感器與之前相比會產(chǎn)生不相配的問題，如此極易引發(fā)差動保護(hù)誤動問題的發(fā)生。為了能夠保證各側(cè)電流互感器相配，應(yīng)確保其能夠?qū)簯B(tài)保護(hù)的特點(diǎn)進(jìn)行切實(shí)規(guī)避。但是，在變電站更新改造期間，通常會對該問題進(jìn)行忽視，從而對P 類電流互感器進(jìn)行了應(yīng)用，如此在有外部故障存在的時候勢必會引發(fā)差動保護(hù)誤動問題。

四、防范對策

（一）對設(shè)備的選擇問題給予足夠的重視

實(shí)際上發(fā)電機(jī)與變壓器一樣，需要差動保護(hù)，能夠促使發(fā)電機(jī)、變壓器的穩(wěn)定性得以切實(shí)保證。應(yīng)確保電網(wǎng)能夠提供質(zhì)量更高的電力資源給用戶，并使變壓器運(yùn)行環(huán)境的安全性得以保證。此外，在變壓器實(shí)行差動保護(hù)期間，應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分好非故障差動保護(hù)與故障差動保護(hù)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間能夠?qū)收习l(fā)生的位置及其區(qū)域得以更加快速的確定出來，從而為相關(guān)工作人員更好地開展檢修工作提供有力依據(jù)。為了能夠切實(shí)避免產(chǎn)生差動保護(hù)誤動現(xiàn)象，需要對其速動性進(jìn)行不斷提升，這樣設(shè)備才能夠在變壓器有故障發(fā)生的時候，更加及時地做出相關(guān)的反應(yīng)。

（二）對電流互感器進(jìn)行不斷優(yōu)化

假如對P 類電流互感器進(jìn)行應(yīng)用的話，很有可能會有暫態(tài)飽和現(xiàn)象的發(fā)生，或者由于其他原因而造成誤動問題。為了能夠?qū)σ蛟搯栴}而造成的差動保護(hù)誤動問題得以有效的處理與解決，相關(guān)工作人員可以從以下兩點(diǎn)著手進(jìn)行：第一，對其他不同類型的電流互感器進(jìn)行盡可能地應(yīng)用，但需要保證設(shè)備具有抗暫態(tài)飽和的特點(diǎn)；第二，繼電保護(hù)裝置在整個變電站中占據(jù)著十分重要的作用，因此，科學(xué)合理的選擇該設(shè)備是十分重要的。通過上述方式，能夠進(jìn)一步優(yōu)化電流互感器，使其能夠?qū)Σ顒颖Ｗo(hù)誤動問題進(jìn)行有效規(guī)避[3]。

（三）科學(xué)合理的調(diào)整定值

為切實(shí)有效地解決并防范變壓器差動保護(hù)誤動問題，相關(guān)工作人員需要科學(xué)合理的調(diào)整定值，使其能夠控制在最為合理的范圍之內(nèi)。而且，為了能夠合理協(xié)調(diào)二次諧波制動系數(shù)、定值二者間的關(guān)系，在調(diào)整定值結(jié)束后，相關(guān)人員還需針對性調(diào)整二次諧波系數(shù)。同時，為了能夠使工作開展的困難性得以有效降低，在對差動保護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的初期階段中，相關(guān)工作人員就需要分析各個細(xì)節(jié)問題，而這就對相關(guān)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技能、工作經(jīng)驗(yàn)提出了更高的要求，從而使整體方案的有效性得以確保，并能夠正確地指引具體的設(shè)計(jì)與使用。

五、結(jié)語

總而言之，對于變電站變壓器差動保護(hù)運(yùn)行故障來說，應(yīng)該從變電站新建到其運(yùn)行及改造入手分析其誤動產(chǎn)生的原因，并與實(shí)際相結(jié)合，采取行之有效的防范對策對其進(jìn)行切實(shí)有效的規(guī)避，對每個環(huán)節(jié)進(jìn)行把握，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定進(jìn)行操作，從而使變電站運(yùn)行的安全穩(wěn)定性得以切實(shí)保證。