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摘要：某220kV变电站的主变启动过程励磁涌流导致主变差动保护动作跳开主变220kV开关的情况，下面对动作原因进行分析并提出整改措施。
关键字：励磁涌流；主变差动；动作分析
（一）动作经过
某220kV变电站的主变启动投运准备工作结束，按照启动方案用201开关对空载的主变进行冲击。冲击时，主变两套差动保护均动作，跳开201开关。
（二）动作原因定性分析
主变差动保护动作后，保护本身与220kV故障录波器均录有波形。
（A、B套保护录波图形完全相同，差流标度 1.18Ie/格）
以上图中可以看出，冲击过程中，主变保护CT中流过的电流波形呈明显的励磁涌流的形态。差流峰值接近5A/2Ie（变比600/5，Ie=2.6A），超过了差动启动值0.6Ie。
在主变的合闸涌流中，通常含有较多的谐波分量，这是合闸涌流区别于负荷电流及故障电流的重要特征。保护装置的励磁涌流判据采用的是分相谐波制动原理（其中二次谐波制动系数为15％，三次谐波制动系数为20％），即当保护计算出某相电流的谐波分量超出制动系数时则闭锁该相本身的差动出口。由于微机保护动作速度很快，可达到20～40ms，因此当主变合闸涌流前几个周波的数值达到差动门槛值，且谐波分量小于谐波制动系数时，就会造成比率差动保护的出口跳闸。
从上述分析中基本可以判定，由于主变冲击前留有剩磁，且在合闸时合闸角度不太理想（这是无法控制的），导致合闸涌流较大，达到了主变保护差动的动作值，又由于谐波分量低于制动系数，造成主变差动保护出口，跳开201开关。
（一）处理经过
虽经分析基本可以判定是合闸涌流造成保护动作，仍然对一次设备进行了检查，查无异常后，又用主变低压侧开关301对主变进行一次空充，冲击正常，证明一次设备没有问题。
随后，再次用201开关空充主变，冲击正常。第二次冲击时合闸涌流明显减小，主变差动保护虽然启动但没有动作出口。
（二）事后对动作原因的定量分析
事后，在保护厂家技术人员的配合下，调出保护装置内部的波形数据，对其进行了定量分析。
从录波波形可以看出，本次保护动作是因为A相差电流的二次谐波含量小于整定值所造成的。以下是A相差电流的波形分析：
从以上波形可以看出，A相差电流的幅值最大达到1.46Ie，超过了起动定值0.6Ie，空充过程中变压器只有单侧有电流，比例制动元件不能起到闭锁作用，同时差电流二次谐波含量在保护跳开之前始终低于15%定值（从11%慢慢上升），差电流三次谐波含量在保护跳开之前基本维持在5%～6%之间(整定定值为20%)，所以差动保护动作。
图5、图6中第一个周波和最后一个周波内谐波变大，主要是全波傅氏算法固有的数据窗暂态引起的计算误差，并非实际值。
此外从高压侧电压波形来看，电压的变化很小，说明本次空充的差电流是因为励磁涌流引起的，变压器区内应该无故障。
（一）整改措施
为了防止变压器空投涌流造成差动保护动作，国内外的变压器差动保护的励磁涌流判据普遍采用二次谐波原理，为能灵敏反映主变内部匝间故障，微机差动保护的动作门槛整定值为0.4-0.8Ie，低于主变额定电流，且微机保护动作速度可达到20～40ms，因此只要主变合闸涌流的前几个周波的数值达到差动动作门槛值，且谐波分量小于谐波制动系数时，就会造成比率差动保护的出口跳闸。
目前国内一些保护装置的新的程序版本中励磁涌流判别中采用了浮动门槛，即在空充主变的瞬间，会自动将二次谐波制动系数降低，然后再逐步升高至15％的定值，以此来保证空充主变时差动保护不至误动。因此，可以通过对夏仕变＃主变保护进行升级根本解决存在问题。
由于新旧保护程序版本除空投主变时躲励磁涌流的能力有差别外，其他功能相同，因此建议不必专门安排停电升级保护程序，而在主变保护陪停或综自改造主变保护停用时升级即可。
四、结语
近年来，管辖范围内220kV变电所逐年增加的现状，对电网调度员素质的要求也越来越高。学无止境，在今后的工作中，我将结合调度工作需要，不断充实知识，学习技能，争取做一名优秀的基层电网调度员。
论文作者:闫宗茜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签：谐波论文; 动作论文; 差动论文; 电流论文; 波形论文; 系数论文; 励磁论文; 《电力设备》2019年第8期论文;