变压器零差保护相关技术探讨及一起主变零差保护误动分析

浅议主变差动保护误动的成因及解决办法摘要:介绍了主变差动保护原理,从新建变电站、运行中变电站、改造变电站三个方面进行说明分析了主变差动保护误动的成因,并提出了相应的解决办法。

关键词:差动保护主变压器成因对策由于各种类型的差动继电器结构简单、动作可靠,所以广泛地应用在变压器差动保护上,但由于某些原因将会导致差动保护在外部故障时误动,在内部故障时拒动或灵敏度降低,给电力系统安全运行造成威胁。

分析主变差动保护误动成因,探讨解决措施,是保障电力系统安全运行的有力措施。

1.主变差动保护原理简介主变差动保护一般包括:差动速断保护、比率差动保护、二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主变各侧电流的矢量和得到。

1.1比率差动的原理及动作特性(见图1)。

比率差动动作特性方程:式中:Iqd为差动电流起动定值;Id为差动电流动作值,I1、I2的矢量和;Izd为制动电流、K为比率制动系数;Ie为变压器的额定电流。

即:当IzdIe时,比率差动有较大的制动作用。

1.2差动速断的作用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。

2.主变差动保护误动作原因分析下面按新建变电站、运行中变电站、改造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,只是为了便于同行在分析问题时优先考虑现实问题。

2.1新建变电站主变差动误动作原因分析新建变电站的主变差动保护误动在主变差动保护误动中占了较大的比例,但这种情况的误动作绝大多数在主变投运带负荷试运行的72小时就会被发现。

根据现场经验大概可以总结为以下几个方面。

2.1.1定值的不合理造成主变差动保护误动作,具体包括以下几个方面。

(1)定值选择不正确造成误动作差动速断是取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。

定值计算部门往往根据运行经验将差动速断定值取为5～6Ie。

这样,就会造成主变在空载合闸时出现误跳闸。

一起主变差动保护误动原因分析主变差动保护是电力系统中常用的一种保护方式，用于检测主变压器的内部故障，并采取措施切断故障电路，以确保系统运行的稳定性和安全性。

然而，在实际运行中，主变差动保护有时会误动，导致误动保护动作并切断正常运行的电路，给电网运行带来一定的影响。

本文将分析主变差动保护误动的原因，并探讨如何防止误动的发生。

1.**故障信号扩散**：主变差动保护是通过比较主变两端的电流信号来判断是否存在内部故障，然而在实际运行中，由于系统的复杂性和信号传输延迟等因素，故障信号可能会在传输过程中发生扩散，导致保护装置判断错误，误动动作。

2.**信号失真**：主变差动保护依赖于电流信号来进行判断，如果电流信号存在失真或畸变，可能会导致保护装置误判，造成误动保护的发生。

3.**零序地电流影响**：在电力系统中，地电流是一种常见的干扰信号，零序地电流的存在可能会干扰主变差动保护的判断，导致误动的发生。

4.**设备参数设置不当**：主变差动保护的参数设置对于其性能和可靠性至关重要，如果参数设置不当或调整错误，可能会导致误动的发生。

5.**外部因素干扰**：电力系统运行过程中可能会受到外部因素的干扰，如雷电、电磁干扰等，这些外部因素可能会对主变差动保护系统造成影响，导致误动的发生。

#防止误动的措施1.**合理设计保护方案**：在设计主变差动保护方案时，应充分考虑系统的特点和工程实际情况，合理选择保护类型和参数设置，减少误动的可能性。

2.**提高电力系统的可靠性**：通过提高设备的质量和可靠性，减少故障的发生率，降低误动的风险。

3.**加强设备维护**：定期对主变差动保护设备进行维护和检测，及时排除可能影响保护性能的因素，确保保护系统的正常运行。

4.**采用先进的保护装置**：选择具有较强抗干扰能力和灵敏度的保护装置，能够有效减少误动的发生。

5.**加强对电力系统的监测和管理**：通过实时监测电力系统的运行情况，及时发现可能影响主变差动保护的因素，采取相应措施防止误动的发生。

变压器差动保护误动原因分析前言国内35kv及以下的变电所中，普遍采用的保护是以分立式继电器构成的。

其最大的特点是二次回路构成简单、直观明了、经济、可靠。

当电力系统发生故障时，就会伴随着电流突增、电压突降以及电流与电压间相位差角发生变化，这些基本特点就构成了各种不同原理的继电保护装置[1]。

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%一60%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[2]。

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。

2 差动保护误动的原因分析2.1 励磁涌流引起变压器差动保护误动变压器励磁涌流的特点是正常运行情况下其值很小，一般不超过变压器额定电流的3%一5%，变压器工作在磁通的线性段OS，如图1。

铁芯未饱和，其相对导磁率μ很大，变压器绕组的励磁电感也很大。

当发生外部短路时，由于电压下降，励磁电流更小，因此这些情况下对励磁电流的影响一般可以不考虑[3]。

图1 Φ= f (I) 和u = f (I) 的关系曲线当变压器空投或故障切除后电压恢复时，由于变压器铁心中的磁通急剧增大，使铁心瞬间饱和，相对导磁率接近1，变压器绕组电感降低，伴随出现数值很大的励磁涌流，包含有很大成分的非周期分量和高次谐波分量，并以二次谐波为主，其数值可以达到额定电流的6～8倍以上，出现尖顶形状的励磁涌流，如图2，在起始瞬间励磁涌流衰减很快，对于一般中小型变压器，经0.5 ~1s后，其值不超过额定电流的0.25~0.5倍，大型变压器励磁涌流的衰减速度较慢，衰减到上述值要2~3s，既变压器的容量越大衰减越慢，同时励磁涌流波形出现间断，有间断角，此电流流入差动继电器，可能引起保护装置误动[4]。

一起主变间隙零流保护误动的原因分析及防范措施摘要：文章分析了地区电网由于雷击造成的线路瞬时性接地故障，从而导致变电站主变间隙零流保护因与线路保护配合不当造成跳闸，致使全站失压的事故原因，参考相关规程文献，指出其存在的问题，并提出相应的解决办法。

关键词：主变；间隙零流保护；误动；原因分析；防范措施1 引言在地区电网中，经常发生110 kV线路发生瞬时性接地故障，由于间隙距离不能躲过线路接地时产生的过电压，造成间隙击穿放电，主变间隙零流保护动作跳闸，线路电源侧开关重合成功后不能恢复正常供电的情况。

本文分析了地区电网由于雷击造成的线路瞬时性接地故障，导致某变电站主变间隙零流保护因与线路保护配合不当造成主变进线及中低压全部跳闸，致使全站失压的事故原因，并通过参考相关规程文献，结合相关实际情况，找出其存在的问题，提出了相应的解决办法。

2 事故经过2011年7月20日15时21分30秒，110 kV线路129保护装置接地距离II 段、零序过流II段动作，129开关跳闸，重合成功，测距为距129开关36.714 km （线路全长35.9 km），AC相接地短路故障。

在线路129跳闸的同时，对侧1号主变110 kV间隙零流保护动作，高压侧进线开关143（该断路器无保护设置）、主变中压侧301、低压侧501开关跳闸，导致全站失压（该站只有一台主变）。

2.1 一次系统接线方式系统接线方式如图1所示。

跳闸前的运行方式为：1号主变运行，供35 kV 系统、10 kV系统负荷，配置间隙零流保护；对侧129线路保护配置距离、零序电流保护，重合闸为投入状态。

2.2 现场检查情况站内一、二次设备均正常，经分析129线路保护和变电站1号主变间隙过流保护动作报告和录波图得出：两侧保护整定动作时间相同，在发生单相接地故障时，产生零序过电压引起1号主变间隙击穿，间隙过流保护动作，跳开主变三侧开关，致使全站失压。

根据当时雷雨天气情况，确定是雷击线路，造成线路129开关跳闸。

一起主变差动保护误动作原因分析对一起主变差动保护误动作情况展开讨论，从该主变差动保护的动作原理入手，根据现场保护动作行为及故障录波对此次误动的原因作了详细的分析，并针对其原因提出了预防及改进建议。

标签：主变差动保护；误动；分析1 故障前系统运行方式该站为外桥接线站，综自系统，2台35kV主变。

306#为1#主变进线开关，301#、101#为1#主变高低压侧开关。

304#为2#主变进线开关，302#、102#为2#主变高低压侧开关。

300#为进线桥开关，100#为低压母联开关。

故障前运行方式：304#开关、302#开关、102#开关、100#开关运行，即2#变通过低压侧母联100#开关带全部负荷运行。

306#开关合位，301#开关、101#开关热备用。

2 保护配置1#、2#主变均配置南自PST641主变差动保护。

该主变保护为成熟产品，目前在系统内已安全稳定运行多年。

3 保护原理分析3.1 差动速断元件当任一相差动电流大于差动速断整定值时，动作于总出口继电器，用于在变压器差动区发生严重故障情况下快速切除变压器。

差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌流，一般为6 ～12倍的额定电流。

总出口动作后输出 4 副接点分别为（X5∶1，X5∶2）（X5∶7，X5∶8）（X5∶9 5∶10）和（X5∶11，X5∶12）。

3.2 比率差动元件采用常规比率差动原理其动作方程如下：Id > Icd Ir Kcd（Ir- Ir0）（Ir Ir0）。

同时满足上述两个方程时，比率差动元件动作，其中Id 为差动电流，Ir 为制动电流，Kcd为比率制动系数，Icd为差动电流门槛定值，Ir0为拐点电流值，建议将元件中的拐点电流Ir0设定为1.0倍的高压侧额定电流，以保证匝间短路在制动电流小于额定电流，即Ir < Ie时没有制动作用，差动电流门槛判据不宜过小建议取Icd（0.4 ～0.8）Ie，比率制动系数的整定可按以下的公式进行:Kcd Kk （Ktx Fwc + U + Fph）；其中Kk为可靠系数取1.3～ 1.5；Ktx为同型系数取1.0；Fwc为电流互感器的允许误差取0.1；U为变压器调压抽头引起的误差，取调压范围的一半；Fph为因电流互感器引起的电流不平衡产生的相对误差，取0.05；比率制动系数Kcd建议取值范围为0.3 ～0.7，对于双圈变。

变压器零差保护相关技术探讨及主变跳闸分析摘要：电力变压器是电力系统的有机组成部分，是非常重要的设备，为了保障电力系统运行的稳定性，就需要应用灵敏度高、原理简单的分相电流差动保护或者零序电流差动保护。

零序电流差动保护对于接地短路故障反应灵敏度非常高，不会受到变压器调压分接头因素的影响，励磁涌流对于其影响也非常小，因此，零序电流差动保护是现阶段最为简单、可靠的装置。

本文主要分析变压器零差保护相关技术探讨及主变跳闸的原因和注意事项。

关键词：变压器零差保护相关技术；主变跳闸；分析电力变压器是电力系统的有机组成部分，是非常重要的设备，如果电力变压器出现故障，将会给电力系统的安全带来极为不利的影响，为了避免变压器的运行出现问题，变压器需要设置差动保护与瓦斯保护，其中，差动保护属于电气量保护的一种。

变压器差动保护区中有原绕组与副绕组磁耦合，各种类型的差动保护都存在过激磁工况与励磁涌流下防止误动问题，励磁涌流是非常复杂的，其内部数据分散，在近年来电力系统静止补偿电容器的影响之下，导致内部短路暂态的电流常常与励磁涌流出现混淆。

有关数据显示，我国电力系统变压器差动保护正确率不足70%，为了保障电力系统运行的稳定性，就需要应用灵敏度高、原理简单的分相电流差动保护或者零序电流差动保护。

1 变压器零序电流差动保护特征分析与同等容量的普通变压器相比而言，自耦变压器有很多优势，目前我国大多数高电压等级大容量变压器都是应用自耦变压器，为了提升接地故障保护动作灵敏度与准确度，就必须要配置好相应的零序电流差动保护措施。

零序电流差动保护对于接地短路故障反应灵敏度非常高，不会受到变压器调压分接头因素的影响，励磁涌流对于其影响也非常小，因此，零序电流差动保护是现阶段最为简单、可靠的装置。

但是，零序电流差动保护也存在着一定的不足，其中最大的弊端就是零序电流差动保护负荷电流与工作电压检验存在一定的困难，如果电流互感器或者二次接线出现极性错误，就很容易出现电流差动保护误动作的问题。

一起主变区外故障差动保护误动故障分析147一起主变区外故障差动保护误动故障分析周 源，张春燕（扬州供电公司，江苏 扬州 225009）摘 要：通过一起主变区外故障导致差动保护误动故障的分析，说明在主变区外故障时，差动保护的选择性首先取决于电流互感器对短路电流的正确传变,若在差动保护的应用中因电流互感器性能变异或剩磁影响，在区外故障出现较大短路电流时，将可能出现因电流互感器传变误差而使差动保护误动的故障，对出现此类故障的原因进行了分析，并对避免此类故障的发生提出了建议。

关键词：主变；差动保护；误动；电流互感器；剩磁影响；区外故障0 引言差动保护因其快速动作性及良好的选择性被广泛应用于变压器保护中。

在区外故障时差动保护的选择性首先取决于电流互感器对短路电流的正确传变，若在差动保护的应用中因电流互感器性能变异或剩磁影响，在区外故障出现较大短路电流时将可能出现因电流互感器传变误差而使差动保护误动的故障。

1 故障过程及现场检查情况2010年4月12日10时26分，某110kV 变电站1号主变差动保护动作跳开主变两侧断路器，主变失电。

按照一般主变差动保护动作故障的处理流程，首先对主变差动保护范围内所有设备外观进行了检查，未发现明显故障点。

对主变、主变套管、避雷器、主变高、低压侧流变等进行了绝缘、变形油色谱等试验，均未发现异常。

同时，检查了差动保护装置的动作情况，装置显示主变比率差动于2010.04.12 10:26:04.234动作，出口时间0.04s ，最大瞬时差电流11.58A ，故障相别AB 。

高后备、低后备、10kV 各出线间隔的保护装置均无保护启动记录或保护动作信号；调用上一级变电站故障录波，B 相电流约为1200A 左右，是其他两相的两倍。

随即对主变差动保护装置进行定值校核及比率制动特性检查：结果正确；制动特性亦正常。

在检验差动保护无异常后，分别对主变高低压侧流变变比、极性、接线、流变二次回路直流电阻等特性参数进行检查试验，均无异常。

变压器差动保护误动原因及防范措施的探讨【摘要】本文简单介绍了变压器差动保护的原理，总结及分析了运行中变压器差动保护误动的常见原因，提出具体有效的防范措施。

【关键词】差动保护；误动；试验；运行维护；防误动0.引言变压器作为电能传递元件在电力系统中有着重要的地位。

差动保护是变压器的主保护，它对变压器安全运行起着重要的作用，其误动会电网的运行造成重大危害，防止变压器差动保护误动对电网的安全运行有重大意义。

由于安装出现接线错误、调试工作没到位及装置的内部控制字的整定错误等原因使差动保护误动时有发生。

现针对常见的误动原因分析如下。

2.1内部控制字的整定错误造成的误动笔者所在的单位就曾发生由该原因引起的误动。

现对事故的过程及原因分析进行详细介绍。

2.1.1事故过程及初步检查结果2006年9月某日，220kV恩平站220kV圣恩线BC相接地故障，线路保护动作，跳圣恩线两侧开关。

同时，1号主变A柜差动保护动作，跳三侧开关。

对1号主变外观检查及各项测试正常无故障，初步判断保护是在区外故障时误动作。

经批准1号主变投入运行（A柜差动保护退出）后进行带负荷测六角图，发现主变CT极性及变比正确，同时A柜保护有0.04～0.2A的差流，经调查分析，发现保护内部设置错误。

对主变保护设置进行了更正，经过试验主变差动保护动作正确。

2.1.2 传统电磁式变压器差动保护与数字式变压器差动保护电流相位校正原理（1）传统式变压器差动保护电流相位校正原理。

三绕组变压器通常采用YN，yno，d11的接线方式，因此其高（中）压侧与低压侧的电流的相位差为30°，二次电流由于相位不同，会产生差电流。

为了消除差流，在电磁式继电保护中，采用将变压器星型侧的电流互感器接成三角形，而将变压器三角形侧的电流互感器接成星型，即可把二次电流的相位校正过来。

（2）数字式变压器差动保护电流相位校正原理。

从上三式可以看出软件相位补偿的作用就是将Y侧各相二次电流相位向超前方向移30°，而幅值保持不变，通过相位补偿后起到相位校正的作用。

变压器差动保护误动因素分析及解决措施随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，变压器保护常采用纵联差动保护和非电量保护作为主保护，当发生内部短路故障时，变压器两侧的电流互感器检测到差流，保护装置计算的差流值大于差动动作值时，保护发出跳闸命令。

而当发生外部短路，正确配置的差动继电器在极端条件下由于不平衡电流、励磁涌流等干扰下，保护发生误动。

本文在从理论上分析差动误动原因，求各种情况下流入继电器的不平衡电流，并提出措施减少不平衡电流的产生，从而提高差动保护的可靠性。

标签：差动保护；变压器；原因；对策1 变压器差动保护原理电力变压器作为电网系统中不同等级电压之间联系的纽带，广泛应用于电网系统各个环节，变压器的安全稳定运行牵涉面非常大，所造成损失往往难以估量。

变压器在实际运行时除受自然环境影响，还受到承载负荷的瞬时扰动，长期运行的变压器容易出现各种故障和异常情况。

作为变压器主保护的纵联差动（简称差动）保护和非电量保护，如果发生故障不能快速切除，不但会损坏变压器，甚至会引发系统事故或大面积停电事故。

因此，变压器的继电保护历来是厂站保护中的重中之重，受到极大关注。

变压器差动保护的原理是：在变压器的各侧绕组装设电流互感器，二次绕组按照循环电流法接线，各侧CT端子引出线按同极性方向依次相连，同时串入差动继电器。

此时差动继电器中流过电流是变压器二次电流差值。

在正常运行和区外故障时流过差动继电器的差流应为零。

变压器差动保护需要对数值进行如下几类处理：一是对变压器不同侧的差动互感器二次电流进行移相；二是滤除区外接地故障时流过变压器的零序电流；三是使变压器各侧差动互感器二次电流用平衡系数加以折算。

2 差动保护误动的原因分析2.1 励磁涌流引起变压器差动保护误动及防范在正常运行的情况下，变压器励磁涌流的值很小，通常是额定电流的3%～5%，如图1所示，是变压器工作在磁通情况下的线性段。

因为铁芯没有出现饱和，因此相对导磁率μ会非常大，相应的变压器中的励磁电感也会非常大。