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，變壓器運行是否可靠、穩(wěn)定能夠對整個變電站的運行產(chǎn)生直接性的影響，并且還會對電力系統(tǒng)運行的安全性構成影響。盡管隨著科學技術發(fā)展水平的不斷提高，在變壓器差動保護之中對一些先進的技術進行了引進，但是依然有部分故障問題發(fā)生，從而對整個發(fā)電站的正常運行產(chǎn)生不利影響，嚴重的，還會致使安全事故的發(fā)生。所以，需要對變壓器差動保護運行故障進行分析，研究并探討故障的防范措施，從而使變電站運行的穩(wěn)定性及其可靠性得以切實保證。

二、變電站變壓器差動保護工作的原理及其作用

（一）變電站變壓器差動保護工作原理

所謂變壓器差動保護，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，以此達到差動保護的目的。單相變壓器的差動保護原理可參見圖1，如果繞組其中一側電流互感器母線側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；如果母線側的兩個端子極性一致，那么對同一的極性進行應用來對二次側進行連接，再將差動繼電器工作線圈與電流互感器的二次側端子實行并聯(lián)連接。為了能夠促使差動繼電器的動作電流值設置具備科學性與合理性，通常來說，該值應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)生相關動作并對電力變壓器進行切斷，從而促使變壓器保護功能得以充分發(fā)揮出來。三相變壓器中的差動保護對于電路與繼電器也有著一定的保護作用，其工作原理基本等同于單相變壓器。

（二）變壓器差動保護的重要作用簡述

我們所說的變壓器差動保護，實際上就是在變壓器產(chǎn)生故障的時候，能夠對變壓器中各側的斷路器進行自動化的切斷，促使故障點得以切除。差動速斷的定值主要是在最大運行方式的基礎上，對所引起的電流不平衡的情況進行穿越，實現(xiàn)變壓器保護的作用。

圖1 單相變壓器的差動保護原理圖

三、變電站變壓器差動保護運行存在的故障

（一）新建變電站變壓器差動保護存在的誤動問題

1.因整定值不科學而引發(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行科學且精確設置，對于變壓器差動保護來說有著十分重要的作用，當然，如果對上述兩類數(shù)值的設置缺乏科學性與合理性，則會增加誤動問題發(fā)生可能性。在非電力系統(tǒng)之中，在設置保護定值的時通常憑借以往經(jīng)驗進行，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之中通常對一些小故障進行應對，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，從而對各側的斷路器進行一定的保護。通常在額定情況下，采取計算的方式來獲取差動電流與制定電流，然而，實際上，在變壓器運行期間誤動情況的發(fā)生與差電流也有著一定的關系。這主要是因為對于二次電流互感器來說，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得以切實強化，應該對二次電流互感器的接線方式進行正確且合理的選擇，從而使高低壓側的電流能夠維持平衡[2]。

2.接線錯誤造成的誤動

現(xiàn)階段，變電站變壓器應對有關軟件進行借助來實現(xiàn)差動保護，所以，在計算有關定值的時候，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規(guī)定及標準相結合來進行，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)生的誤動故障進行解決，應重新組網(wǎng)，與相關規(guī)范及標準相結合來科學合理設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）變電站運行期間差動保護誤動分析

筆者主要與以往的工作經(jīng)驗相結合，對誤動現(xiàn)象發(fā)生的原因進行了總結，主要是由于暫態(tài)飽和屬于電流互感器的一個重要特點，這會在很大程度上致使差動保護誤動現(xiàn)象發(fā)生的可能性增加。所謂電流互感器飽和實際上就是變壓器鐵芯中的磁通達到了飽和的狀態(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類電流互感器進行應用的時候，若外部有一定的故障存在，則在切除外部故障期間，會增加差動保護誤動現(xiàn)象發(fā)生的可能。

（三）變電站設備更新改造期間產(chǎn)生的誤動分析

在對電流互感器進行更新之后，變壓器的各側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)差動保護誤動問題的發(fā)生。為了能夠保證各側電流互感器相配，應確保其能夠對暫態(tài)保護的特點進行切實規(guī)避。但是，在變電站更新改造期間，通常會對該問題進行忽視，從而對P 類電流互感器進行了應用，如此在有外部故障存在的時候勢必會引發(fā)差動保護誤動問題。

四、防范對策

（一）對設備的選擇問題給予足夠的重視

實際上發(fā)電機與變壓器一樣，需要差動保護，能夠促使發(fā)電機、變壓器的穩(wěn)定性得以切實保證。應確保電網(wǎng)能夠提供質(zhì)量更高的電力資源給用戶，并使變壓器運行環(huán)境的安全性得以保證。此外，在變壓器實行差動保護期間，應嚴格區(qū)分好非故障差動保護與故障差動保護，在電力系統(tǒng)運行期間能夠對故障發(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)。為了能夠切實避免產(chǎn)生差動保護誤動現(xiàn)象，需要對其速動性進行不斷提升，這樣設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的反應。

（二）對電流互感器進行不斷優(yōu)化

假如對P 類電流互感器進行應用的話，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。為了能夠對因該問題而造成的差動保護誤動問題得以有效的處理與解決，相關工作人員可以從以下兩點著手進行：第一，對其他不同類型的電流互感器進行盡可能地應用，但需要保證設備具有抗暫態(tài)飽和的特點；第二，繼電保護裝置在整個變電站中占據(jù)著十分重要的作用，因此，科學合理的選擇該設備是十分重要的。通過上述方式，能夠進一步優(yōu)化電流互感器，使其能夠對差動保護誤動問題進行有效規(guī)避[3]。

（三）科學合理的調(diào)整定值

為切實有效地解決并防范變壓器差動保護誤動問題，相關工作人員需要科學合理的調(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)、定值二者間的關系，在調(diào)整定值結束后，相關人員還需針對性調(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，在對差動保護進行設計的初期階段中，相關工作人員就需要分析各個細節(jié)問題，而這就對相關設計人員的專業(yè)技能、工作經(jīng)驗提出了更高的要求，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計與使用。

五、結語

總而言之，對于變電站變壓器差動保護運行故障來說，應該從變電站新建到其運行及改造入手分析其誤動產(chǎn)生的原因，并與實際相結合，采取行之有效的防范對策對其進行切實有效的規(guī)避，對每個環(huán)節(jié)進行把握，嚴格按照相關標準及規(guī)定進行操作，從而使變電站運行的安全穩(wěn)定性得以切實保證。