摘要：在整个电力系统中，电力变压器故障是造成整个电力系统故障的一个非常重要的原因。为了避免电力变压器产生不必要的故障，影响整个电力系统的可靠性和安全性，人们采取了各种办法对电力变压器进行保护，其中对电力变压器进行差动保护是当前普遍采取的重要措施。但是，在运行过程中，由各种原因导致的电流不平衡、励磁涌流等问题常常引发差动保护发生误动，而差动保护误动常常给整个电力系统的正常运转带来不必要的麻烦。因此，本文对变压器差动保护误动的原因及防范对策进行分析探讨。
关键词：变压器；差动保护；误动原因；防范对策
电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备，对电力系统的安全稳定运行至关重要。差动保护作为变压器的主保护，在有变压器绕组和引线的多相短路、中性点直接接地电网侧绕组和引线的接地短路以及绕组匝间短路故障时必须保证可靠动作，因此，对变压器差动保护的要求很高。
1电力变压器差动保护的原理
电力变压器差动保护是电力变压器保护的主保护，是在循环电流理论基础上建立的保护系统。变压器在电力系统中的主要作用是变换电压，以利于电功率的传输和电能的分配，是发电厂、电网、用户之间的桥梁和纽带。通常状况下，在电力变压器的两端分别安装电流互感器，然后将电流互感器和差动继电器进行并联，如果电力变压器正常进行工作或者差动保护区域外部发生故障时，电力变压器两端电流互感器的二次电流在数值上相等，在方向上相反，这样就不会在差动继电器内部产生动作电流，因此，差动继电器也就不会产生动作，差动保护就不发生。如果电力变压器工作不正常或者差动保护区域内部发生故障，就会导致两端电流互感器的二次电流不平衡，从而引发差动继电器内部产生动作电流，引发差动继电器进行动作，从而实现对电力变压器的差动保护。
2变压器差动保护误动的原因分析
2.1电流不平衡因素
受多种因素影响，电力变压器正常运行或者差动保护区域内部并未发生故障的情况下，电力变压器两端电流互感器的二次电流经常会出现不平衡现象，此时在差动继电器内部会有动作电流产生，引发差动继电器发生误动现象。从目前来看，造成电流不平衡的现象主要原因包括两个方面：
第一，由相位差造成的电流不平衡现象。Ydll型连接组变压器在总降压变电所中最为常用。其正常运行时，在变压器两端的电流相位差是30度。此时虽然在变压器两端的电流互感器内的二次电流数值上是相等的，然而在相位上有30度差异存在，由于相位差经常造成电流不平衡现象，使得差动继电器发生误动现象。
第二，由电流互感器变比不同造成的电流不平衡现象。电流互感器类型不同，则其变比也存在差异，根据规定标准其变比划分为多个等级。实际工作时，电流互感器的变比需要和标准变比存在差异，由于变比不同经常造成电流不平衡现象，使得差动继电器发生误动现象。
2.2励磁涌流因素
从变压器差动保护电路分析可知，在变压器内部产生的励磁涌流唯一能流入电源侧的绕组，此时的励磁电流与变压器产生内部故障时的短路电流基本相同，但正常而言，励磁涌流需要在额定电流的3%～6%以内，一旦超过这一数值就会造成差动保护误动现象。现实中，当电力变压器没有负载时，以及清除外部故障进行恢复电压的进程过程中，在变压器铁心内的磁通是不能实现突变的，这就造成了变压器一次绕组内部很可能有励磁涌流产生，而此时的励磁涌流会超过变压器额定电流许多，而且其无法在变压器二次绕组内部出现，如此这差动保护电路部分就会发生很大的电流不平衡现象，使得差动继电器发生误动现象。
2.3接线错误造成变压器差动保护误动作
电流互感器（TA)极性接反导致误动作。对于差动保护来说，一般采用减的算法都能得到差动电流。从电磁感应知道，电流互感器（TA)有极性，也就是同名端，变压器差动回路电流互感器（TA)的同名端指向母线侧还是指向变压器，将对差动电流的计算结果正确与否有直接影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相序接反导致误动作。电力系统正常的相序为正序，也就是以A相为基准，B相比A相超前120°，C相比A相滞后120°。如果变压器任意一侧的电流互感器（TA)出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致变压器差动保护误动作。
3电力变压器差动保护发生误动的对策
3.1对电流不平衡的解决措施
3.1.1由相位差造成的电流不平衡现象的解决措施
电流不平衡的情况要想消除，则需要先对变压器两端电流间的相位差进行消除，在实际操作过程中，可以通过对变压器两侧电流互感器接线方法进行改变来完成。其主要是通过将变压器与电流互感器原来星形一侧的接线利用三角形接线方式来进行替换，同时三角形一侧的接线则利用星形来进行替换，这样就会导致电流互感器二次电流相位差保持在零的状态，确保了相位差电流不平衡现象的出现。
3.1.2由电流互感器变比不同造成的电流不平衡现象的解决措施
为了实现能够降低电流的目的，则需要选择适宜的电流互感器，即所选择的电流互感器其变比等级要相同，而且还对使差动继电器内部平衡线圈的作用有效的发挥出来，这样才能使电流互感器不同的变比电流消除。另外，可将不同类型的自耦变流器安排在差动继电器的一侧或两侧，进而使电流补偿功能得以实现，并解决因电流互感器变比不一样而产生的不平衡电流的问题。
3.2由励磁涌流引发电力变压器差动保护发生误动的对策
为了避免励磁涌流的大量产生，消除不平衡电流的出现，首先可以优先选择具有快速饱和铁心的差动继电器或者能够实现快速饱和的电流互感器，从而有效应对无负载或者清除外部故障后恢复电压过程中的磁通突变，避免一次绕组中的励磁涌流的产生，从而避免不平衡电流的出现。其次可以在差动回路中安装能够实现快速饱和的中间变流器实现电流补偿，避免大量不平衡电流的产生，从而避免差动保护的误动现象的发生。
3.3差动保护的二次电流回路接地点错误引起保护误动及预防措施
互感器的二次回路必须有可靠的接地，规程中有明确的规定：电流互感器的二次回路应有且仅有一个接地点，并在配电装置附近经端子排接地，但对于有几组电流互感器联接在一起的保护装置，则应在保护屏上经端子排接地。工程实践中曾经出现过由于多点接地情况发生，造成变压器差动保护装置误动的案例。解决这一问题一方面靠严格验收，即断开接地点进行绝缘检查摇测，确保其惟一；另一方面在变压器投运后带有负荷的情况下，测量变压器差动保护装置的差流和差压进行判断。
3.4变压器差动保护带负荷测试相量错误及预防措施
变压器差动保护原理虽然简单，但由于人为因素导致误动、拒动情况较多。为了防范于未然，就必须在变压器差动保护第一次投运时进行带负荷相量测试。在变压器投运后带有轻负荷的情况下，由保护人员用相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧三相电流的幅值和相位（相位以某一确定的二次电压做参考），并记录，绘出变压器各侧电流量的相量图，分析验证变压器各侧电流互感器接线是否正确。
结束语：
近年来,微机保护装置的应用日益广泛,但是变压器主保护的误动原因仍是多方面的。我们只有在安装调试过程中把每一环节工作做细,按照检验条例和有关规程规定,严把整组试验关,积极采取相应措施,是可以提高变压器差动保护的可靠性的,或者完全可以避免变压器在运行中差动保护的误动作。
参考文献：
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[2]李勇.变压器差动保护误动原因探讨[J].山东工业技术.2017(02)
[3]王志艺.浅谈变压器差动保护误动原因和对策[J].水利科技.2018（02）
论文作者:王冠儒
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：变压器论文; 电流论文; 差动论文; 不平衡论文; 电流互感器论文; 继电器论文; 电力变压器论文; 《电力设备》2019年第5期论文;