(黑龙江省大庆市大庆油田电力集团变压器检修工区 163311 )
摘要：随着我们国家经济水平的不断上升，我国电气设备发展技术水平也逐步走在世界的前列。对于各种设备的电力组成部分来说，变压器一直就是其中最为核心的构建，也是整个电力系统当中最为重要的动力构建之一。变压器的保护如果采用了不正确的动作，就有可能给整个电力运行作业造成巨大的破坏，不仅整个电网运转产生了不稳定的情况，还会造成设备损坏以及电力无法供应等严重后果。因此，变压器差动保护的正确运行对于各种电器设备的正常工作有着重要的意义。本文主要分析了变压器进行二次回路试验的过程当中所产生的差动保护错误动作的可能因素，并且有针对性的进行了防御。
关键词：变压器差动保护 检修试验 问题 解决方法
在最近的二十年，我们国家的电气化程度，尤其是二次变电的技术水平正在迅猛发展，所取得的成就也是十分巨大，但是我们国家在这方面的发展程度和欧美一些国家相比仍然处于相对比较落后的情况。对于变电所自身的安全监控系统以及自动化的应用给了我们赶超国外电力自动化发展的可能，同时这些高知识技术含量的新型装备也给检修人员提出了不小的挑战。下面本文将以南自生产的三元件法变压器为例进行差动保护的探讨，探索在进行检验时的各种试验问题，并提出对应的解决方案。
1 变压器差动保护的基本原理探索
差动保护所利用的电学原理是节点电流定律，也就是基尔霍夫电流定律，其主要的表述就是“电路流入节点电流的总和等于0”。当变压器没有出现任何问题并进行正常运作的时候，我们就可以把期刊城市理想状态下运行的变压器，并且这台理想状态变压器进入的电流和流出并经过折算之后的电流是相等的。在这种情况下，差动继电器不会产生动作。但是当变压器产生内部故障的时候，变压器两侧或者是更多侧的故障点就会提供短路的电流，在这种情况下，差动保护就会对这种二次电流总和的故障点短路电流并进行对应的差动保护动作。换句话说，变电器自身的差动保护其主要是针对变压器内部的故障所进行的一种主要的保护模式，而这种保护的接线方式，如果我们按照对应的回路阀原理进行分析的话就是，变压器两边的电流互感器当中的二次线圈进行环流的相连接，这个时候变压器是保持一种正常的运行状态，或者是外部出现问题但是和内部无关。如果对并不相等的非平衡电流进行忽略处理的话，在这两个互感器的二次回路臂上是不会出现可以流入到继电器的差电流的。这种差动保护的原理相对来说比较简单，对应使用的电气量也很单纯，同时保护范围明确并且进行指令动作的时候无需等待延迟，因此这种保护形式一直被用于变压器的主要保护机制中。
图1 差动保护示意图
2 在进行检修试验当中所产生的差动保护误动原因分析
2.1 变压器差动保护
在正常情况和负荷下变压器自身的电流互感器所产生的误差几乎可以忽略不计，在这个时候，整体的差动保护回路当中所产生的非平衡电流所造成的误差数量也相对较少。同时，差动保护的差回路电流大小也可以忽略不计，但是伴随着外部由于其他因素造成的短路电流逐步增加逐步变大，电流互感器就可能因为这些增加的电流而直接产生饱和情况，同时误差也会逐步增加。在这种情况下，随之产生的不平衡电流增加已经成为了必然结果。当当前的电流已经超过了保护动作的电流时，差动保护就会产生我们不想看到的误操作。
因此，为了防止变压器因为区外的故障发生而直接触发差动保护本身的误操作，我们就希望可以引入一种继电器，其主要特点如下：他自身的动作电流可以伴随着不平衡电流的不断增大而按照比例进行自动增大，并且自动增大的速度要超过电流实际增大的速度，这样就可以完全避免出现误动。因此，我们在差动保护当中引入了按照比率进行制动的差动继电器，这种继电器除了传统的以差动电流作为动作本身的感应电流以外，还可以进行对外部短路电流作为其感应的制动电流构建。其主要的特性曲线可以见下图2.
图2 比率差动保护曲线
由这张表格我们可以知道的是，这个保护继电器可以非常可靠以及安稳的对由于外部故障不平衡所直接导致的电流冲击进行躲避，并且可以十分高效的对这种由于变压器区间外部因素导致的误动进行规避。因此，差动保护的曲线精确度将直接影响到整个保护装置的正确动作处理。本文中所涉及的变压器差动保护是属于三元件法的变压器保护装置，因此我们需要设置三段式的比率差动保护。假设高压侧的电流分别为IA, IB,IC，低压侧的分别为Ia，Ib，Ic，那么电流就可以进行低压侧和高压侧的平衡，我们可以根据自行设定的不同接线方式，来对变压器进行不同的平衡方式。下面公式(1)就是平衡系数，平衡关系则为(2)。
在这两个平衡式的基础上，我们可以进行三段式的差动保护动作判断。
2.2 试验中的变压器差动保护误动和防范
检修人员在对变电所进行春检的过程当中，按照上面的公式进行差动保护传动试验处理的时候，IA还没有上升到阈值的时候C相就已经启动了，同样的事情也发生在B相上。经过仔细研究发现问题完全出在装置本身上。因为这个装置本身采用的是三段式差动保护，在进行运转的时候，IA IB的电流值分量抵消了IC的输入量，保持了平衡。但是单独实验的时候，IA IB单数的分量使得IC没有平衡，直接导致了C想差动的误操作。因此我们经过多次试验，把C相差动调到了原有数值的2.5倍，就保证了试验的成功。
结论
本文研究了主变压器保护装置的三段式差动保护对于传动保护的影响，并且提出了对应的检修试验防误动方法，能够有效提升差动保护的可行性，并对变压器的安全提供了更进一步的保护。
参考文献
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论文作者:张亚男
论文发表刊物:《电力设备》2016年第2期
论文发表时间:2016/5/21
标签：变压器论文; 电流论文; 差动论文; 动作论文; 继电器论文; 回路论文; 段式论文; 《电力设备》2016年第2期论文;