微機型變壓器差動保護動作原因分析與對策

　　通過表2分析可見：當差動電流大于最小啟動電流時（微機型差動保護只有當差動電流大于最小啟動電流時，才進行二次諧波制動判斷。），差動電流中基波分量遞減；二次諧波分量與基波分量的比例遞減；五次諧波與基波比例遞增。制動電流中基波分量遞減，二次諧波分量與基波分量的比例遞增。
　　3） 、實際準確限值系數（ALF）的計算:
　　高壓側、低壓側CT至輔助變保護屏距離相同，兩側CT二次負擔是匹配的。
　　實測參數：CT二次負擔的各相最大值為0.5歐姆（包括：繼電器和電纜的阻抗），CT內阻Rin=0.1歐姆。由于國內保護廠家尚無差動保護所用CT的使用要求。因此，下面計算是采用ABB公司《SPAD346C差動保護用CT的使用建議》的要求進行的。
　　Fa=Fn×(Sin+Sn)/(Sin+Sa) （1）
式中：Fa －實際負荷下CT準確限值系數；Fn－額定負荷下CT準確限值系數；Sin－CT內部負荷； Sa －實際負荷；Sn－額定負荷。
　　要求：Fa>40 （2）
　　這主要是考慮到區外故障切除后CT會產生剩磁，在重合于故障時，防止差動保護誤動作。
　　高壓側CT實際的準確限值系數：∵Sin＝5×5×0.1；Sn＝40；Sa＝5×5×0.5；Fn＝20；∴Fa=56.67。低壓側CT實際的準確限值系數：∵Sin＝5×5×0.1；Sn＝25；Sa＝5×5×0.5；Fn＝20；∴Fa=43.33。
　　高、低壓側CT均滿足要求。
　　4） 、通過上述分析和計算，筆者認為變壓器的暫態飽和是引起輔助變差動保護誤動的一個重要原因。據有關資料介紹，變壓器穩態飽和勵磁電流最大可達額定電流的50％左右。從表2可見，變壓器暫態飽和勵磁電流最大已達到額定電流的146％。如不采取新的措施，僅靠提高差動保護定值的方法是不可行的。通過提高差動保護定值的方法，不僅降低了變壓器匝間短路時保護的靈敏度，而且將失去比例制動式差動保護能保護變壓器匝間短路的優點，這是不可取得。

三、 采取的對策探討：
　　變壓器的穩態飽和是由于電源電壓過高、頻率過低引起的，用五次諧波制動的方法來處理是完全可行的。從表2可見，跳閘時刻的五次諧波比例很小，不到基波電流的10％。因此，變壓器的暫態飽和用五次諧波制動的方法是不可行的。差動電流的基波和二次諧波比都在衰減，利用差動電流中二次諧波比制動的方法也不能避免這種情況下的誤動作。筆者提出利用制動電流中的二次諧波比來制動的方法，能解決微機型差動保護在變壓器暫態飽和時的誤動作。即當差動電流與制動電流均大于差動最小動作電流時，進行二次諧波比制動的判別。
　　對于微機型變壓器保護，由于其具有強大的數值處理能力，故在二次諧波制動比計算方法的選擇上具有較大的靈活性，目前常用的有以下幾種方法：
　　①、諧波比最大相制動：
　
　　即利用滿足差動動作條件的差流中二次諧波與基波比的最大值來制動。

　　②、 按相制動：
　
　　即利用差流中最大相的二次諧波與基波比值來制動。
　　③、 綜合相制動：
　
　　即利用三相差流中二次諧波的最大值與基波的最大值之比來制動。
　　④、 筆者提出的方法，制動電流的諧波比最大相制動：
　
　　即利用滿足差動動作條件的制動電流中二次諧波與基波比的最大值來制動。
　　制動電流的選取有以下三種方式：
　
式中：Ih1，Il1－變壓器高、低壓側基波電流 ;Ih2，Il2－變壓器高、低壓側二次諧波電流。
　　下面列表對上述四種方法二次諧波比進行比較（僅比較第4特征點）

　　從表3分析可得如下結論：
　　1、方法④實際是利用負載變壓器勵磁涌流中的二次諧波來進行制動的，因此二次諧波比比較高。
　　2、應采用單相制動三相的制動方式。方法④在被保護變壓器空充及區內故障時的影響與方法①相同。采用該閉鎖方式只能提高微機型變壓器差動保護的可靠性，而且能更好的發揮比例制動式差動保護能保護變壓器匝間短路的優點。

四、 結論
　　本文通過一起微機型變壓器差動保護誤動原因的分析，揭示了大型變壓器暫態飽和對差動保護的影響。這也是比例式變壓器差動保護誤動頻繁的一個重要原因。并提出了解決該問題的新辦法。望繼電保護專家與變壓器專家共同研究大型變壓器暫態飽和的特點及現象，這對提高變壓器差動保護的正確動作率大有好處。