作为变压器主保护的纵联差动（简称差动）保护，正确动作率始终在50%-60%徘徊，这对变压器的安全和系统的稳定运行很不利。造成“原因不明”的变压器不正确动作是多方面的，设计研究、制造、安装调试和运行维护部门都有或多或少的责任，虽然实际工作中各个相关的制造厂家都在不断的改进技术提高动作的可靠性，但是变压器差动误动事例仍然为数不少。本文的目的在于总结自己的经验并与同行交流讨论，共同为提高变压器差动保护装置运行水平而努力。
1差动保护的基本原理
差动保护属于快速保护，其是以基尔霍夫电流定律为原理，由于其将流入元件的电流与流出元件的电流相量和称为差动电流，而且变压器处于正常运行或是保护区外故障时，其差动电流为零，差动保护不会发生动作，而当变压器有区内故障发生时，差动电流则会增加从而导致差动保护动作的发生。变压器差动保护过程中由于会受到电流互感器饱和和变压器变比等因素的影响，所以会导致不平衡电流产生。由于这种不平衡电流的存在，所以为了有效的避免差动保护误动作的发生，需要引入制动电流，从而根据比率差动来对是差动保护是否动作进行判断。比率差动是差动电流与制动电流的比值。在实际运行过程中，变压器各则额定电流和各侧电流互感器变比都存在着一定的差异，所以在对各侧二次电流进行计算时需要充分的参考变压器变比和各侧电流互感器变比情况，这样才能通过差动电流更好的对一次差动电流进行反应。
2接线特点
在电力系统变压器接线方式中，通常采用的都是三角形接线、星形接线和中性线接线，但由于变压器各侧电流相位都存在较大的不同，而且二次侧的线电压超前一次侧线电压30度，这样就会导致变压器差动保护的差回路中会有不平衡电流产生。在传统的电磁式保护中，当变压器正常运行或是有穿越性电流流过时，则需要差动电流为零，但要想做到这点，则需要对相位差利用改变接线组别的方法进行矫正，从而使接线组别得以改变，但这样矫正过程中较为复杂，而且极易出现错误。在当前微机保护越来越普及的情况下，对于各侧电流存在的相位差校正时通过软件即可实现，而且软件还可以对变压器副边电流进行相位校准，且软件具有较为灵活性，并对TA接线进一步简化，更易于现场施工操作的简易性。在利用软件来校准相位时，则还需要对调整计算变压器各侧TA变比，这样才能有效的将变压器差动保护过程中不平衡电流所带来的影响进行消除。当利用微机保护时，则可以依靠软件来实现变比中的计算调整，同时计算出来的TA调整系数则会送入到微机保护中，确保TA自动平衡功能的实现，使不平衡电流得以消除。同时为了确保软件能够准确的进行计算，则在采用微机差动保护装置时则需要在接线时确保各侧差动TA的极性都要朝着母线侧。
3变压器差动保护误动影响因素
变压器中差动保护在电力系统稳定运行中的重要性不言而喻，但是，部分变电站受到各类因素的影响，出现误动现象，使得变电效果大打折扣，造成误动的主要原因主要体现在以下几个方面：
3.1新建变电站方面
对于新建变电站而言，出现差动保护误动现象主要是受到两方面影响：一方面，主要是受到差动速断定值和二次谐波制动之间比率不合理造成的误动，在电力系统运行过程中，差动速断定值通过励磁涌流和最大运行方式下穿越性故障引发的不平衡电流引发，而在实际操作中，操作人员通常将差动速断定值确定较高，直接引发误动；另一方面，高低压测断路器操作回路存在回路问题，极易造成误动作，由于发电厂与变电站接地网点之间并非对等电位，如果有过大电流通过，势必会造成二次电流回路，进而出现误动现象。
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3.2改造变电站方面
处于运行状态下的发电厂和变电站，极少情况下出现差动保护误动作，出现误动作情况是需要建立在一定条件基础之上的。通常情况下，电流互感器饱和状态主要包括P和TP两个类型，前者是在稳态状态下不饱和，后者则无论在何种状态下都要保持不饱和，但是，当外部出现故障，瞬间切断电流，出现间歇性短路现象就会出现差动保护误动作。不仅如此，当变电站长期运行进行改造后，使得变压器各侧电流互感器不匹配，出现差动保护误动作，且受到人为安装时忽视电流互感器状态问题，将其更换为P类，在出故障时，直接引发差动保护误动作，难以为电力系统稳定运行奠定坚实的基础。
4防控措施探讨
4.1加强运行管理防止误动
定期对差动保护装置差流的记录，一旦出现差流异常增大的情况，就应及时通过试验等手段进行分析，确定增大原因并及时进行处理。还应加强对保护电流回路的检查，尤其要重点检查电流互感器是否处于正常工作状态，检查回路的接线及各端子是否出现了松动或氧化等现象，一旦出现相关问题就必须立即处理。
4.2正确选择电流互感器的型号及变比
在选择差动保护变比时，可以在原有经验的基础上增大1~2档，这样可以减少差动保护回路中出现的不平衡电流，提高保护动作的灵敏度，进而降低误动作发生的风险。在选择电流互感器型号和变比时，不同侧的电流互感器要尽可能地使用同一厂家的产品，以尽量减少因变压器型号及变比等参数存在差异而引起的不平衡电流。
4.3减少不平衡电流
4.3.1采用自耦变流器进行补偿。
4.3.2为消除暂态不平衡电流的影响，使其尽量不要影响到继电器回路，还可以通过在回路中装设具有速饱和特性的变流器来降低误动作风险。
4.3.3变压器两侧电流发生相位偏移会引发不平衡电流，因此需要对差动保护进行相位补偿。实际工作中，为了确保正常运行及区外故障时差流为零，一般要对两侧电流进行相位校正。
4.3.4接地故障时出现的零序电流也是一种不平衡电流，应采取措施加以过滤。
结束语
根据上文所述，差动保护作为变电站保护的重要组成部分，在保障电力系统稳定运行等方面占据举足轻重的位置。因此，电力系统运行过程中，要加强对差动保护的关注力度，兼顾预防和治理两方面工作，并加强对施工过程管理，严格按照相关规定开展工作，选择合理设备，最大程度上减少差动保护误动现象的发生，进而促进我国电力事业可持续发展。
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论文作者:李文泽
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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