变压器励磁涌流引起的保护误动

图2二次谐波图Iθ12π－θ1π0ωt为励磁涌流的间断角，即2θ1。

2022452031135#145A 变电站1124#上亦一目前电力系统中大多数以二次谐波、间断角、波形对称为闭锁或制动条件的差动保护，其中二次谐波应用最为广泛，即二次谐波制动的差动保护，其制动比K（二次谐波与基波的比值即为制动比）按躲过各种励磁涌流下最小二次谐波含量整定，整定范围通常为15%～20%。

而在本文所述故障中，变压器采用的整定原则为：三相中的二次谐波含量与基波的比值均大于制动比K（K设定为20%），才会启动二次谐波制动元件闭锁差动保护，判定为励磁涌流；如果有一相不满足条件，不会启动制动元件，则跳开差动保护，此时就容易引起差动保护的误动。

通过分析发现，此次故障有一相的制动比仅为16%，不满足闭锁条件，所以引起变压器的误动。

3改进建议由此可见，变压器励磁涌流对电网运行会产生极为不利的影响，对其进行有效控制具有重大的现实意义。

为此，笔者特提出以下改进建议：（1）对于Y，d11接线的变压器，由于三相电压有120°相位差，三相励磁涌流并不相同，但在空调变压器或故障切除电压恢复时，至少两相中会出现不同程度的励磁涌流，且至少有一相比较大。

因此，可以利用一相的二次谐波含量超过制动比K的特点，将三相二次谐波制动元件全部启动，闭锁差动保护。

同时，当变压器内部故障和电流互感器饱和时，测量电流中可能存在的二次谐波。

如果二次谐波含量超过制动比K，差动保护也会被闭锁，直到暂态分量动作后才能启动差动保护，这时会由于差动保护时间较长而导致变压器损坏。

因此，笔者建议，为躲避变压器内部故障和电流互感器饱和时的二次谐波，可以再增加一组不带二次谐波检定的差动保护以躲过最大励磁涌流整定，即变压器配备两套差动保护，防止误动或拒动情况的发生。

（2）通过本次故障分析可以发现其制动比整定为20%，其值较大，由于在变压器空投或电压恢复、二次谐波含量小于制动比时，不会闭锁差动保护，在制动比较大时产生风险的可能性会增加，因此笔者建议将运行变压器的制动比进行适当调整，例如调整为15%。

产品与应用年第5期66关于变压器冲击引起的线路保护误动分析白戈亮（国电电力朔州怀仁电厂项目筹建处工程部，山西大同037043）摘要本文主要分析了变压器在冲击时引起线路过流保护动作，从理论和实际上分析了产生的原因，并提出了解决方法。

关键词：过流保护动作；励磁涌流；防止过流保护动作的措施Analysis on Misoperation of Line Protection Caused by Irush Cur rent from Power TransformerBai Gelia ng(The Department Planning of Gdpower Shuozhouhuairen,Datong,Shanxi 037043)Abstr act The article analyzes the scene from the view of theory and practice,that line OC protection will misoperate under the inrush of power transformer,and then solutions on it is given here.Key words ：over-current protection action ；inrush current ；action to prevent over-current protection measures1系统简介某热电厂220kV 系统，为单母主接线，由一条线路与系统连接，母线上有两二台主变压器，一台起备变。

主变压器型号为：容量75MV A 型式：SF9-75000/220各侧电压：230±2×2.5％kV/6.3kV U k =14.15%X t*=14/100×(1000/75)=1.866各侧电流：146.8A/6873A 高压侧CT 变比星形600/18000/5，中性点600/5，间隙零序200/5。

简述变压器的励磁涌流对电网稳定运行的影响摘要：正常运行时，变压器的励磁电流很小，通常只有额定电流的3% ~ 8%，大型变压器甚至不到1%。

但是，当变压器空载合闸时，会产生与电压初始相角和变压器特性有关的涌流。

在最不利的情况下，涌流可以达到额定电流的几倍，其最直接的影响就是变压器保护装置的误动作。

关键词：励磁涌流；变压器；一、励磁涌流导致的破坏性影响第一，引发继电保护误动作。

因为变压器在空载合闸时，会对过流保护产生误动作，从而导致变压器无法成功投运。

此外，由于保护误动被诱发，又将引起变压器各侧负荷电源切断，最终停电[1]。

第二，导致和应涌流现象出现。

由于变压器因短路问题切除时，诱发邻近另外一个或多个变压器（或发电机）出现保护装置误动，进而引发大面积停电。

第三，产生大量的谐波污染。

由于很多高次谐波存在于励磁涌流之中，所以当励磁涌流产生时，必然会伴随大量谐波出现，所以电网电能质量会受到较为严重的谐波污染，所以电能质量也因此下降。

第四，损坏变压器及断路器。

因为励磁涌流过大，会产生较强的电动力，从而引发对系统的强烈冲击，变压器和断路器由于超出承受能力，所以会产生一定的损害。

第五，影响继电保护装置的精度。

由于励磁涌流直流分量的出现必然会导致TA 磁路出现过量磁化，所以 TA 精度受到严重影响，发生骤降，进而导致继电保护装置精度的下降。

二、变压器励磁涌流出现的原因要想明确变压器励磁涌流出现的原因，就要借助磁链守恒定理的作用进行研究。

磁链守恒定律的含义为：用电设备回路中的全体磁链综合在换路的瞬间时刻都是处于不变的[1]。

同时研究发现，变压器出现励磁涌流的问题时，变压器中的磁链仍然是满足磁链守恒定理的，以此为切入点对变压器的投运过程进行分析，变压器由空载运行转为带载运行时，在其接入负载的瞬间，变压器绕组上电压会突然增加，突增的电压将促使变压器内部出现一个的新磁通，与此同时，为了抵消这个突增电压导致的新磁通，变压器的绕组中将会产生一个与其大小相等但是极性相反的磁通，称为偏磁。

变压器励磁涌流引起的线路保护误动作分析一、引言变压器作为电力系统中非常重要的设备之一，其正常运行对于电力系统的稳定性和可靠性至关重要。

然而，在变压器的励磁过程中，会产生励磁涌流，一旦这些励磁涌流通过线路中的保护装置，可能会引起不必要的误动作，给电力系统带来安全隐患和经济损失。

因此，对于变压器励磁涌流引起的线路保护误动作进行分析是非常重要的。

二、励磁涌流的形成原因在变压器励磁过程中，主要通过励磁电流进行励磁。

当励磁电流突变时，会产生励磁涌流。

这种励磁涌流主要由两个因素引起：1.变压器自身特性：变压器的漏抗是一个影响励磁涌流的重要因素，漏抗的变化会导致变压器的磁路发生突变，使得励磁涌流形成。

2.网络的特性：网络中的谐波、电流的非对称性等因素也会导致励磁涌流的形成。

三、励磁涌流对线路保护的影响励磁涌流在通过线路中的保护装置时，会引起保护装置的误动作，从而导致线路的脱离电网运行，给电力系统带来安全隐患。

1.保护装置误动作：励磁涌流通过线路中的保护装置时，会引起保护装置的动作，误判为故障信号，导致对线路进行误保护动作。

这样不仅会降低电力系统的可靠性，还会增加线路的停电时间和运行成本。

2.脱离电网运行：由于励磁涌流引起的误动作，可能导致线路脱离电网运行，进而影响其他设备的正常运行，并对整个电力系统的稳定性产生严重的影响。

四、解决励磁涌流引起的线路保护误动作的措施针对励磁涌流引起的线路保护误动作问题，可以采取以下措施进行解决：1.优化保护装置设置：合理设置保护装置的动作标定值和动作时间延时，减少励磁涌流引起的误动作。

2.使用谐波滤波器：在励磁电流通过线路保护装置之前，通过安装谐波滤波器来滤除谐波成分，降低励磁涌流的幅值，减少保护误动作的发生。

3.采用智能保护装置：使用能够自动学习和自适应的智能保护装置，可以根据励磁涌流的特性自动调整保护装置的工作特性，减少误动作的发生。

4.增强运行监测能力：加强对电力系统运行状态的监测和监控，及时发现励磁涌流引起的线路保护误动作，及时采取相应的措施进行处理。

防止涌流引起误动的方法
励磁涌流有一明显的特征，就是它含有大量的二次谐波，在主变压器主保护中就利用这个特性，来防止励磁涌流引起保护误动作，但如果用在10kV线路保护，必须对保护装置进行改造，会大大增加装置的复杂性，因此实用性很差。

励磁涌流的另一特征就是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零，流过保护装置的电流为线路负荷电流，利用涌流这个特点，在电流速断保护加入一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)，虽然会增加故障时间，但对于像10kV这种对系统稳定运行影响较小之处还是适用。

为了保证可靠地躲过励磁涌流，保护装置中加速回路同样要加入延时。

通过几年的摸索，在10kV线路电流速断保护及加速回路中加入了0.15～0.2s的时限，就近几年运行来看，运行安全，并能很好的避免由于线路中励磁涌流造成保护装置误动作。

主变压器差动保护动作的原因及处理一、变压器差动保护范围：变压器差动保护的保护范围，是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接局部，主要反响以下故障：1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。

2、变压器绕组严重的匝间短路故障。

3、大电流接地系统中，线圈及引出线的接地故障。

4、变压器ＣＴ故障。

二、差动保护动作跳闸原因：1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。

2、保护二次线发生故障。

3、电流互感器短路或开路。

4、主变压器内部故障。

5、保护装置误动三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原那么有以下几点：1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。

2、如经过第1项检查，未发现异常，但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行，那么考虑是否有直流两点接地故障。

如果有，那么应及时消除短路点，然后对变压器重新送电。

差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。

差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反响。

瓦斯保护能反响变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。

差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反响，且当绕组匝间短路时短路匝数很少时，也可能反响不出。

而瓦斯保护虽然能反响变压器油箱内部的各种故障，但对于套管引出线的故障无法反响，因此，通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。

四、变压器差动保护动作检查工程：1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。

2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。

3、差动保护范围内所有一次设备瓷质局部是否完好，有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象，有无异物落在设备上。

4、差动电流互感器本身有无异常，瓷质局部是否完整，有无闪络放电痕迹，回路有无断线接地。

励磁涌流造成变压器差动保护误动作的情况分析【摘要】变压器是电力系统中的核心部件，也是输变电的核心环节，对电力系统的安全性和可靠性有很大的影响。

变压器的主要防护措施是具有激磁涌流的差动保护，但因其具有非线性特点，加之目前电力系统中直流与分布式电源均以功率电子器件为主，因而其失效后的EEM瞬时变得更加复杂，而且通过励磁涌流的判别准则所产生的错误行为，从而给电力系统的安全性和可靠性带来很大的影响关键词：变压器；励磁涌流；差动保护；故障0.引言长期以来，电力系统中主要采用的是电流差动保护。

差动保护电路中，由于励磁涌流的出现，会使其产生跳闸，从而影响到其正常工作。

因此，快速、准确地辨识出变压器的内部跳闸及励磁涌流是目前电力系统中的一个重要课题。

当前，针对励磁涌流及其内部失效的辨识，一般采用二次谐波制动原理，间断角原理，波形相关性分析，波形拟合法，小波形分析等。

二次调频制动器是目前使用最多的一种。

然而，实际操作中，二次谐振也会出现故障，这是因为某些因素造成的。

本文通过实例说明了一次变压器在空载状态下发生的励磁涌流引起的故障。

1.差动保护原理（1）二次谐波原理差动保护：目前比较完善的突入阻断原理已被广泛地用于常规的保护与微型计算机的防护。

采用或门闭锁逻辑，任何相位的2阶谐波含量大于15％以阻断三相差动，因此空投的可靠性更高。

其不足之处在于，当空气中出现故障时，因冲击电流的作用，会造成防护工作的延误。

比如，如果采用空投法进行单相接地，则无功相位差的二次谐波会较多，因而会造成保护的输出延时。

然而，二次谐波成分受多种因素的制约，例如：剩磁大小，等效阻抗，初始闭合角度、芯体及芯体的构造等。

若二次谐波含量Ida2/Idal≥K（K为谐波制动系数，一般取0.15-2），则该差动保护就会失效。

（2）波形对称原理差动保护：当发生故障时，差动电流基本为工频正弦波，而励磁涌流的谐波成分较大，造成波形畸变、间断和非对称。

采用锁相电路，相位基准的电流只会抑制相位的变化。