1 問(wèn)題的提出
微機(jī)比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，能反映變壓器內(nèi)部相間短路故障，高壓側(cè)單相接地短路及匝間層間短路故障，它較常規(guī)保護(hù)具有靈敏度高，選擇性強(qiáng)，接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此得到廣泛應(yīng)用。但是，由于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，接線錯(cuò)誤等原因，使差動(dòng)保護(hù)投入運(yùn)行后又誤動(dòng)，嚴(yán)重影響了變電站安全運(yùn)行。筆者曾多次參加過(guò)誤動(dòng)分析和處理工作，現(xiàn)將自己的一些經(jīng)驗(yàn)體會(huì)與同行共享。
2 TA極性接線錯(cuò)誤
2.1 10kV側(cè)TA極性接錯(cuò)
圖1錯(cuò)誤接線如下:
圖1 35kV和10kV側(cè)TA、電流變換器T1減極性接線
差動(dòng)保護(hù)電流回路接線，要求變壓器35kV側(cè)TA為減極性接線: TA一次和二次側(cè)同極性兩個(gè)線頭排在同一面的接線。而變壓器10kV側(cè)TA為加極性接線; 把TA一次和二次不同極性的兩個(gè)線頭排在同一面的接線。
圖1把變壓器35kV側(cè)TA和10kV側(cè)TA極性都接成減極性接線。變壓器在正常負(fù)荷和差動(dòng)保護(hù)范圍以外發(fā)生短路故障時(shí)，流進(jìn)差動(dòng)保護(hù)內(nèi)A相、B相、C相的電流方向相同，差流為兩側(cè)TA電流之和。當(dāng)差電流值大于差動(dòng)保護(hù)定值時(shí)，必然引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，使變壓器兩側(cè)開關(guān)跳閘。
將10kV側(cè)TA改為加極性接線見圖2:
圖2 10kV側(cè)TA和電流變換器加極性接線
主變35kV側(cè)TA為減極性接線，10kV側(cè)TA為加極性接線。在變壓器正常負(fù)荷和差保范圍外發(fā)生短路故障時(shí)，流進(jìn)差動(dòng)保護(hù)的電流為兩側(cè)TA A相、B相、C相電流之差，差電流為不平衡電流，小于差動(dòng)保護(hù)定值，所以差保不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。只有當(dāng)變壓器內(nèi)部和兩側(cè)TA范圍以內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，差動(dòng)保護(hù)才會(huì)有選擇性動(dòng)作，跳開變壓器兩側(cè)開關(guān)。
2.2 TA和電流變換器T1極性接線不對(duì)應(yīng)主變35kV側(cè)TA和差保電流變換器T1極性接線都為減極性，而10kV側(cè)TA為加極性接線，但差保電流變換器卻為減極性接線，由于兩者極性不對(duì)應(yīng)，如圖3所示。
圖3接線，在變壓器正常負(fù)荷和差動(dòng)保護(hù)范圍以外發(fā)生開路時(shí)，流進(jìn)差動(dòng)保護(hù)的三相電流與35kV側(cè)TA三相電流方向相同。差電流為二者之和，當(dāng)電流大于差動(dòng)保護(hù)定值時(shí)，就會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。將10kV側(cè)差保內(nèi)的電流變換器按圖2加極性接線，使流進(jìn)差動(dòng)保護(hù)的兩側(cè)電流方向相反為二者之差，使保護(hù)達(dá)到有選擇性動(dòng)作。
圖3 10kV TA和電流變換器極性不對(duì)應(yīng)接線
3 TA的誤差
用于差動(dòng)保護(hù)的TA，應(yīng)保證在變壓器正常負(fù)荷和差動(dòng)保護(hù)范圍以外發(fā)生短路時(shí)，TA變比誤差、角差符合要求，使流進(jìn)保護(hù)的差電流近似為零。但實(shí)際上甚至選用相同型號(hào)的TA，其特性曲線也總是存在某種程度的差異。這是由于鋼導(dǎo)磁體特性不同及裝配的情況不同所致。因此，使導(dǎo)磁體的磁阻改變，并使勵(lì)磁電流改變，這就出現(xiàn)了TA的電流比誤差和角差。選用不同型號(hào)不同容量的TA，在二次負(fù)載Z和磁飽和程度不同時(shí)，對(duì)TA誤差影響更大。
當(dāng)35kV側(cè)TA選用LR-35型100/5變比的套管變流器，10kV側(cè)也選用LR-10型200~300/5變比的套管變流時(shí)，由于套管變流器容量為15VA，在正常負(fù)荷工作狀態(tài)下，TA誤差較小，但在保護(hù)范圍以外發(fā)生短路時(shí)，由于鐵芯在已磁飽和狀態(tài)下，TA誤差增加，兩側(cè)TA流進(jìn)差動(dòng)保護(hù)的電流就相差很大，二者不平衡的電流I1p就大大增加，當(dāng)差動(dòng)保護(hù)定值避不開這個(gè)不平衡電流時(shí)，就會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。
差動(dòng)保護(hù)應(yīng)選用TA的準(zhǔn)確等級(jí)為D級(jí)（具有較大的鐵芯截面）35kV側(cè)TA選用LRD-35型。變比為150/5或以上時(shí)，每只可單獨(dú)使用。變比在100/5或以下時(shí)，可將兩只串聯(lián)使用。串聯(lián)時(shí)，變比不變，每個(gè)線圈通過(guò)全部二次電流，其磁勢(shì)等于F=2（I2W），可以增大TA的輸出容量。10kV側(cè)TA，套管變流器容量較小，伏安特性很低，應(yīng)選用外附的TA。TA在投入運(yùn)行前，應(yīng)作極性和伏安特性變比試驗(yàn)，變比誤差不超過(guò)10%，角差為7o，并按10%誤差特性條件進(jìn)行校驗(yàn)。
4 二次線安裝質(zhì)量
二次線安裝質(zhì)量較差。差動(dòng)保護(hù)電流回路二次線在電流端子、設(shè)備端子處接觸不良，差動(dòng)保護(hù)在投入運(yùn)行前沒(méi)有認(rèn)真檢查。差動(dòng)保護(hù)投入運(yùn)行后，差動(dòng)電流突變大時(shí)，造成TA二次回路斷線，閉鎖功能退出時(shí)，造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。
5 調(diào)試工作質(zhì)量
5.1未進(jìn)行變壓器35kV側(cè)TA相位差與平衡補(bǔ)償。Y、d-II組變壓器，Y側(cè)TA電流都需要校正相位。常規(guī)接線中，35kV側(cè)TA二次線接成d型進(jìn)行校正相位，當(dāng)接成人型時(shí)，應(yīng)投入Y/d軟件功能進(jìn)行平衡補(bǔ)償，但未進(jìn)行。投入運(yùn)行后，使差流過(guò)大，造成保護(hù)誤動(dòng)作。
5.2保護(hù)元件損壞，產(chǎn)品出廠時(shí)，全部經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試，進(jìn)行“老化”試驗(yàn)。安裝后廠家應(yīng)做好通電前檢查工作，對(duì)差動(dòng)保護(hù)功能進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)保護(hù)元件損壞或接線錯(cuò)誤，必須進(jìn)行更換，改成正確接線。
6 結(jié)論
對(duì)發(fā)生變壓器微機(jī)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的變電站，經(jīng)廠家和運(yùn)行單位按上述情況處理后，經(jīng)測(cè)試運(yùn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，保護(hù)性能可靠。在以后的運(yùn)行中，再未發(fā)生過(guò)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。