变压器差动保护误动分析及对策(一)
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主变差动保护误动原因及对策作者:董春林来源:《数字化用户》2013年第26期【摘要】通过从设备选型、安装、调试、整定等方面对主变差动保护误动的原因进行分析,并提出了防止主变差动误动的对策。
【关键词】主变差动保护误动原因分析对策一、主变差动保护简述主变差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动的比率差动保护。
不管哪种保护功能的差动保护,基本原理是反应被保护变压器各端流入和流出电流的差,在保护区内故障,差动回路中的电流值大于整定值,差动保护瞬时动作,而在保护区外故障,主变差动保护则不应动作。
(一)比率差动保护比率差动保护在变压器轻微故障时,例如匝间短路的圈数很少时,不带制动量,使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。
而在较严重的区外故障时,有较大的制动量,提高保护的可靠性。
二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流,因为主变空载投运时会产生比较大的励磁涌流,并伴随有二次谐波分量,为了使主变不误动,采用谐波制动原理。
通过判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是主变故障还是主变空载投运,从而决定比率差动保护是否动作。
二次谐波制动比一般取0.12~0.18。
对于有些大型的变压器,为了增加保护的可靠性,也有采用五次谐波的制动原理。
(二)差动速断保护差动速断是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故障点。
差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流,和最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。
定值一般取(4~14)Ie。
二、主变差动保护误动作的原因和分析主变差动保护误动作的原因,主要是因为设备选型、安装、调试、整定等不符合变压器实际运行需求造成的,下面就逐一列举、分析:(一)设备选型不合理造成主变差动保护误动作1.保护装置选型不满足运行需求。
保护原理落后,性能较差。
如大型变压器应采用谐波制动原理的而未采用,在变压器空载投入和故障恢复时励磁电流引起比率差动误动作。
变压器差动保护误动的原因与对策摘要:电力变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。
一旦发生故障遭到损坏,就要造成很大的经济损失,同时对地区的供电造成影响,因此一定要有完善可靠的继电保护装置来确保护其正常的工作;同时防止任何情况下的误动也是一项十分重要的工作,本文将从几个面来探讨变压器差动保护的误动原因以及防止措施。
关键字:变压器差动保护误动中图分类号:tm4文献标识码: a 文章编号:一.引言差动保护是变压器的主保护,其原理是反应流人和流出被保护变压器各端的电流差。
变压器在电力系统中的主要作用是变换电压,以利于电功率的传输和电能的分配,是发电厂、电网、用户之间的桥梁和纽带。
为了防止因为变压器产生故障而给电力系统的安全性和可靠性带来影响,对电力变压器采取了多种保护措施,变压器差动保护误动就是其中最为普遍的一种做法。
然而,系统运行中发现,因为电流不平衡、励磁涌流等因素经常会导致差动保护发生误动现象,更为重要的是差动保护误动经常影响到整个电力系统的安全可靠运行。
所以,关于变压器差动保护误动问题的研究具有十分重要的意义和价值。
二.变压器的差动保护概括变压器差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动的比率差动保护。
差动保护的工作原理基尔霍夫电流定律,当变压器正常工作或区外故障时,内部不消耗能量,则流入变压器的电流和流出电流(折算后的电流)相等,差动保护不动作。
当变压器内部故障时,内部消耗能量,由电源侧向变压器内部提供短路电流,差动保护感受到差电流,差动保护动作。
差动保护由比率差动和差动速断两个保护功能组成。
二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流,因为变压器空载投运时会产生比较大的励磁涌流.并伴随有二次谐波分量,为了使变压器不误动,采用谐波制动原理。
通过判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运,从而决定比率差动保护是否动作。
差动速断保护是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故障点。
35kV某变电站主变差动保护误动原因分析与处理措施摘要:随着继电保护技术的飞速发展,传统电磁式保护已基本退出了历史舞台,但还有部分35kV变电站未进行综自改造,仍使用电磁式保护。
在历年运行中该类型差动保护多次出现误动情况,降低了变电站供电可靠性,影响了区域用户的连续供电,对企业安全生产造成了一定的影响。
关键词:35kV变电站、差动保护、差动继电器、误动一、概述35kV某变电站于1998年12月建成投运,单台主变运行,容量为5000kVA,35kV采用单母接线,单电源进线;10kV采用单母线分段,出线共8条,主供负荷为煤矿用电。
主变高压侧为DW17-35型多油断路器,保护TA型号为LRD-35,变比为150/5,低压侧采用ZN28A-10 型真空断路器,保护TA型号为LZZJ9-10Q,变比600/5。
35kV主变差动保护采用DCD-2G型差动继电器,高压侧过流保护采用DL-31型电流继电器;10kV线路保护采用珠海万利达公司生产的LPR-30C集成式保护装置,由于该变电站处于煤矿采空区,已出现明显地质沉降,电网规划将进行负荷转移后退出运行。
二、差动保护动作原因分析及处理措施(一)第一阶段差动保护误动原因分析及处理情况变电站投运初期,35kV1号主变在高峰负荷时差动保护动作,通过对35kV1号主变进行外观检查、高压试验,高压试验合格,主变无异常情况。
经现场分析,由于采用电磁式保护,未配置故障录波装置,无保护动作记录相关信息,通过高压试验结果,判断为主变差动保护误动作。
运行不久,35kV1号主变差动保护再次动作,同时伴随有10kV线路故障,对35kV1号主变进行外观检查、高压试验,高压试验合格,主变无异常情况。
经现场对二次回路进行检查,发现35kV侧TA极性接反,当变压器正常运行时,流入差动回路的电流变成和电流,即I=I1+I2,在该情况下,差动继电器的动作电流为12A,流入差动回路的电流达到动作值,在变压器达到额定容量时,差动回路电流计算如下:;;该值小于差动继电器的动作电流,在有线路发生故障时,差动回路的电流达到动作值,从而造成35kV1号主变差动保护误动作。
变压器保护误动分析变压器是电力系统中必不可少的重要设备,对保证电力系统的可靠运行起着至关重要的作用。
为了确保变压器的安全运行,需要对其进行合理的保护。
变压器保护误动是指在正常运行条件下,保护装置错误地进行动作,导致变压器受到无谓的切除,造成不必要的停电和设备的损坏,严重影响电力系统的正常运行。
本文将从四个方面对变压器保护误动进行分析。
首先,变压器保护误动的原因主要包括电源问题、保护装置选择和设置不合理、系统故障以及操作失误等。
电源问题是导致保护误动的常见原因之一、例如,电源电压波动、频率异常等都可能导致保护装置误动。
保护装置选择和设置不合理也是导致误动的重要原因之一、保护装置的选择应根据具体的工作环境和工作条件来确定,不能简单地复制其他场所的设置方式。
相应的参数设置也需要根据实际情况进行合理调整。
此外,系统故障(如短路、断相等)也是导致保护误动的重要原因。
最后,操作失误也是导致误动的常见原因。
对保护装置的操作人员需要进行专业培训,提高其操作技能和意识,减少因操作失误导致的误动。
其次,针对导致误动的原因,需对变压器保护装置进行相应的优化和改进。
首先,保护装置的电源应保证稳定可靠。
对于电源波动频繁的区域,可采取电源过滤或者稳压装置保证电源的稳定。
其次,保护装置的选择和设置应根据具体的工作环境和工作条件来确定。
选择合适的保护装置,并根据实际情况进行参数设置,避免由于选择不当或者设置不合理导致的误动。
此外,应建立完善的系统故障快速检测和后期处理机制,及时发现系统故障并进行处理,减少误动的可能性。
最后,应加强保护装置操作人员的培训与管理,提高其操作技能和意识,减少因操作失误导致的误动。
第三,变压器保护误动的现象主要包括过流保护误动、差动保护误动、压差保护误动等。
过流保护误动是指在正常工作条件下,过流保护装置错误地进行动作,切除变压器。
过流保护装置的误动可能由于电源问题、设备参数设置不合理、线路负荷变化大等原因引起。
变压器励磁涌流引起线路差动保护误动分析变压器励磁涌流是指当变压器通电时,由于磁路的存在导致瞬态电流增大,这种瞬态电流称为励磁涌流。
励磁涌流一般在变压器通电后的几个周期内逐渐减小并趋于稳定。
然而,励磁涌流的存在可能会引起线路差动保护的误动,从而导致保护装置误动跳闸。
下面对这一问题进行详细分析:首先,励磁涌流引起线路差动保护误动的原因主要有两方面:1.励磁涌流造成的差动电流:当励磁涌流通过变压器的绕组时,会引起电流相位和大小的差别,形成差动电流。
这会导致差动保护动作,误判为线路故障。
2.励磁涌流带来的谐波电流:励磁涌流中常含有很多谐波成分,特别是2次和3次谐波。
这些谐波电流会经过线路的绕组,产生线路差动保护的误判。
其次,线路差动保护误动的分析主要从两个方面入手:1.励磁涌流的大小和减小趋势:首先需要了解励磁涌流的大小及其减小的趋势。
通过实际测量和计算分析,可以确定励磁涌流的大小,以及其在变压器通电后的几个周期内的变化情况。
这样可以为保护装置的调整提供参考依据。
2.励磁涌流引起的差动电流和谐波电流:其次需要计算励磁涌流引起的差动电流以及谐波电流。
可以通过建立励磁涌流的模型,计算励磁涌流对不同线路绕组的影响,得出相应的差动电流和谐波电流。
根据这些计算结果,分析差动保护装置可能的误动情况。
最后,根据上述分析,可以采取一系列措施来减小变压器励磁涌流引起的线路差动保护误动:1.调整保护装置的动作阈值:根据励磁涌流的特点和分析结果,适当调整保护装置的动作阈值,使其能够识别出真正的故障信号,并避免误动。
2.加装滤波器:通过在变压器的绕组或者线路的末端加装滤波器,可以有效地减小励磁涌流带来的谐波成分,从而避免谐波电流对差动保护的干扰。
3.优化变压器的设计:在变压器的设计和制造过程中,可以采取一些措施,如合理设置变压器的磁路和绕组结构,减小励磁涌流的大小和持续时间。
4.增加辅助保护手段:在线路差动保护的基础上,增加其他的辅助保护手段,如零序电流保护、过零保护等,可以提高差动保护的可靠性和准确性。
励磁涌流引起变压器差动保护误动分析及对策
一、变压器差动保护误动原因分析
1、变压器差动保护设置有误。
变压器差动保护的参数和设定不当是
变压器差动保护误动的主要原因,尤其是比较灵敏的变压器差动保护参数
设置有误,更容易出现变压器差动保护误动。
2、漏电流有变动。
比如变压器内部有漏电变化时,会引起变压器差
动保护误动。
3、异常电磁涌流。
异常电磁涌流可以跨晶闸发生,引起变压器内部
瞬间电流的突然变动,从而导致变压器放电,保护装置误动。
4、变压器负载变化。
变压器负载变化引起变压器内部瞬态电流变化,可以引起变压器差动保护误动。
二、针对磁涌流引起变压器差动误动的对策
1、保护装置设置。
应恰当设置变压器差动保护的参数,让变压器保
护合理,既可以快速保护变压器,又可以减少误动,所以变压器差动保护
设置应当要放在较高的位置。
2、安装过电压保护器。
安装过电压保护器,能有效地消除变压器由
于发生异常电磁涌流时引起的击穿,从而降低瞬间电流,减少变压器误动。
3、安装滤波电容器。
安装滤波电容器,可以缓解变压器产生的异常
电磁涌流,从而降低瞬间电流,减少变压器差动保护误动。
4、采用抗干扰技术。
变压器差动保护问题分析及措施【摘要】在电力系统中电力变压器是十分重要和必不可少的设备。
它的故障将会给系统的正常供电和安全运行带来严重的后果,因此,变压器主保护:差动保护的正确动作至关重要。
为提高差动保护正确动作率,我们还要在工作中总结问题,分析问题,并提出改进措施,提高电网的安全运行。
【关键词】变压器;差动保护按差动原理构成的继电保护装置具有动作速度快,灵敏度高,不受外部短路影响,不受系统振荡影响等优点。
因而差动原理在构成继电保护装置上得到了广泛的应用。
当差动原理用于保护变压器时,需要解决在构成其他设备差动保护时,也会遇到一些特殊的问题,本文分析了一些问题及改进措施。
1.变压器纵差保护问题分析与措施变压器的高、低压侧是通过电磁联系的,故仅在电源的一侧存在励磁电流,它通过电流互感器构成差回路中不平衡电流的一部分。
在正常运行情况下,其值很小,小于变压器额定电流的3%。
当发生外部短路故障时,由于电源侧母线电压降低,励磁电流更小,因此,在这些情况下的不平衡电流对差动保护的影响一般可以不必考虑。
但在变压器空载投入电源或外部故障切除后电压恢复过程中,则会出现励磁涌流。
特别是在电压过零时刻合闸时,变压器铁芯中的磁通急剧增大,使铁芯瞬间饱和,这时出现数值很大的冲击励磁电流(可达5~10倍的额定电流),通常称为励磁涌流。
图1为一500kV变压器合闸时励磁涌流的电流波形图(由RCS-978所录,也就是说从电流互感器二次所见到的波形)。
由图可见,励磁涌流IE中含有大量的非周期分量与高次谐波,因此励磁涌流已不是正弦波,且可能在最初瞬间完全偏于时间轴的一侧。
励磁涌流的大小和衰减速度,与合闸瞬间外加电压的相位、铁芯中剩磁的大小和方向、电源容量、变压器的容量及铁芯材料等因素有关。
对于单相的双绕组变压器,在其它条件相同的情况下,当电压瞬时值过零时合闸,励磁电流最大;如果在电压瞬间值最大时合闸,则不会出现励磁涌流,而只有正常的励磁电流。
变压器综合差动保护中差流速断保护误动分析及措施摘要:变压器综合差动保护是将几台并列运行的变压器单独的差动回路经过一定的程序算法“综合”而成,由于其接线简单、自适应一次系统设备灵活切换等功能,在现场应用较为广泛。
但在一些比较特殊的运行方式下,如果保护装置程序没有完全结合现场的实际情况,也可能会出现一些意想不到的问题。
文章就云峰发电厂两台并列运行的地区变压器在冲击合闸时差流速断保护误动的问题,介绍了变压器差动速断保护的特点,并提出了几点建议。
关键词:变压器差动保护差流速断励磁涌流1 引言变压器差动保护是按电源侧电流和负荷侧电流是否平衡的原理来设计的。
如果多台变压器并列运行,其运行方式较灵活,为了使变压器的差动保护能适应一次系统的切换,特设计变压器综合差动保护,即将所有并列变压器电源侧电流和负荷侧电流分别接入差动保护,保护内部程序自动将电源侧、负荷侧电流求相量和,然后再将求相量和后的电流进行比较,以确定变压器是否存在故障。
云峰发电厂66kV系统有两台并列运行的变压器,大修后同时对两台变压器冲击合闸试验,差流速断保护动作,后经采取相应措施,差动速断误动的问题暂时得以解决。
但笔者觉得措施并不十全十美,存在一定的弊端,下面就其中涉及的几个问题进行阐述。
2 云峰发电厂66kV系统概况2.1系统保护配置图注:为论述方便,保护配置图中仅将差动保护标出,其他保护省略。
变压器差动保护型号为WFB-812A,差动保护采用比例制动原理,比例制动差动保护采用二次谐波闭锁。
2.2 66kV运行方式简述正常运行时,62B、64B可以并列运行,分别经662断路器、664断路器带云中线、云满线输送负荷;此外,也可两台变压器经662断路器或664断路器带两条线路或一台变压经662断路器、664断路器带两条线路输送负荷等,运行方式较为灵活。
为此特配置型号为WFB-812A变压器综合差动保护,以自适应这种灵活的运行方式,保证正常运行方式下,变压器差动保护电源侧和负荷侧电流始终保持平衡,差动保护区内故障时有选择的正确动作。
变压器差动保护误动分析及对策(一)
要:文章对微机型变压器差动保护动作的原因,从事件的形成以及保护的原理给予了详细地分析。
对新建的、运行的或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动提出了对策。
关键词:差动保护误动动作特性电流互感器
0引言
电力变压器是电力系统中最关键的主设备之一,它承担着电压变换,电能分配和传输,并提供电力服务。
因此,变压器的正常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。
作为主设备主保护的微机型纵联差动(简称纵差或差动)保护,虽然经过不断的改进,但是还存在一些误动作的情况,这将造成变压器的非正常停运,影响电力系统的发供电,甚至是造成系统振荡,对电力系统发供电的稳定运行是很不利的。
因此对新建或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动原因进行分析,并提出了防止变压器差动误动的对策。
1变压器差动保护
变压器差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二次(五次)谐波制动的比率差动保护,不管哪种保护功能的差动保护,其差动电流都是通过变压器各侧电流的向量和得到,在变压器正常运行或者保护区外部故障时,该差动电流近似为零,当出现保护区内故障时,该差动电流增大。
现以双绕组变压器为例进行说明。
1.1比率差动保护的动作特性比率差动保护的动作特性见图1。
当变压器轻微故障时,例如匝间短路的圈数很少时,不带制动量,使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。
而在较严重的区外故障时,有较大的制动量,提高保护的可靠性。
二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流,因为变压器空载投运时会产生比较大的励磁涌流,并伴随有二次谐波分量,为了使变压器不误动,采用谐波制动原理。
通过判断二次谐波分量,是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运,从而决定比率差动保护是否动作。
二次谐波制动比一般取0.12~0.18。
对于有些大型的变压器,为了增加保护的可靠性,也有采用五次谐波的制动原理。
1.2差动速断保护的作用差动速断保护是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧断路器,切除故障点。
差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流,和最大运行方式下穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。
定值一般取(4~14)Ie。
2变压器差动保护误动作原因分析
根据变压器差动保护误动作可能性的大小,大致分为新建发电厂和变电站、运行中发电厂和变电站、设备更新改造的发电厂和变电站三个方面进行说明,这种分类方法并不是绝对相互区别,只是为了便于在分析问题时优先考虑现实问题。
2.1新建发电厂和变电站变压器差动保护误动作原因分析新建变电站的变压器差动保护误动作,在变压器差动保护误动作中占了较大的比
例,但这种情况的误动作,一般大多在变压器投运带负荷试运行的72小时就会被发现。
根据现场经验,可以总结以下几方面:
2.1.1整定值不合理造成变压器差动保护误动作差动速断定值和二次谐波制动的比率差动定值选择不正确造成误动作。
差动速断是在较严重的区内故障情况下,快速跳开变压器各侧的断路器,切除故障点。
差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流和最大运行方式下,穿越性故障引起的不平衡电流,两者中的较大者。
定值一般取(4~14)Ie。
对于保护定值的计算部门,特别是非电力系统的定值计算部门,往往根据运行经验,将差动速断定值取为(5~6)Ie。
这样,就会造成变压器在空载合闸时断路器出现误跳。
特别是励磁涌流对保护的影响,广东某发电厂在变压器保护设备更新改造后由于空合变压器产生的励磁应涌流曾出现过以上误跳现象。
比率差动是当变压器内部出现轻微故障时,保护不带制动量动作跳开各侧的断路器,使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度;而在区外故障时,通过一定的比率进行制动,提高保护的可靠性;同时利用变压器空载合闸时,产生的二次谐波量来区别是故障电流还是励磁涌流,实现保护制动。
一般差动电流和制动电流都在额定情况下计算得到,但现场变压器却在一般运行方式下,由于电流互感器变比、同时系数、计算误差的影响,就会导致变压器实际运行时形成一定的差电流,导致比率差动保护误动作。
二次电流互感器(TA)接线方式整定值选择不正确造成误动作。
对于微机保护来说,实现高、低压侧电流相角的转移由软件来完成,不管高压侧是采
用Y型接线还是采用△型接线,都能得到正确的差动电流,和传统的常规继电保护比较,实际运用更方便、灵活,但也是由于这种灵活性、方便性,往往导致现场的差动保护误动作。
对于变压器差动保护来说,如果二次电流互感器(TA)接线方式整定值选择不正确,就不能实现高压侧相角的转移,高低压侧差电流在正常运行情况下就不能平衡,从而造成差动保护误动作。