14 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 35KV變壓器差動保護差動動作的原因分析 學(xué)生姓名 夏 羿 學(xué) 號 2009307332 專 業(yè) 電力系統(tǒng)繼電保護與自動化 班 級 20093073 指導(dǎo)教師 何 安 國 評閱教師 何 安 國 完成日期 年 月 日目 錄摘要: 2前言 2一．35KV變壓器差動保護介紹 21.1 35KV變壓器差動保護簡述 31.2 35KV變壓器差動保護的特點 31.3 35KV變壓器差動保護的動作原理 41.4 35KV變壓器差動保護的保護范圍及優(yōu)缺點 4二．35KV變壓器差動保護誤動作分析及處理 52.1 不平衡電流增大引起的誤動作 52.1.1受電流互感器變流比影響 52.1.2受電流互感器接線方式的影響 52.1.3各側(cè)電流互感器型號不同 52.1.4電流互感器飽和 52.1.5電流互感器斷線 52.1.6電流互感器變流比不配套或接線錯誤 62.1.7整定值不合理或者差動繼電器接線不正確 62.1.8 變壓器帶負荷調(diào)整分接頭產(chǎn)生不平衡電流 62.2 變壓器勵磁涌流引起誤動作 62.3 電磁干擾的因素引起的誤動作 62.4 差動保護電流互感器二次回路接觸不良或開路 62.5 變壓器差動保護二次回路接地問題 72.6 電流互感器二次電纜絕緣問題 72.7 變壓器差動保護用電流互感器的選擇 7三．變壓器差動保護提高可靠性的措施 83.1 提高安裝質(zhì)量，加強基建管理 83.2 新投設(shè)備應(yīng)做躲涌流實驗 83.3 變壓器投運后，必須利用負荷電流來檢查CT回路接線正確 83.4 減小CT誤差 93.5 加強運行管理 93.6 35KV變壓器投運前，差動回路正確性的檢查方法 9四．35KV變壓器差動保護誤動作案例分析 10致 謝 13參考文獻 1435KV變壓器差動保護差動動作的原因分析學(xué)生：夏 羿指導(dǎo)老師：何安國（三峽電力職業(yè)學(xué)院）摘要：電力變壓器是電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的主設(shè)備之一，它承擔(dān)著電壓變換，電能分配和傳輸，并提供電力服務(wù)。

因此,變壓器的正常運行是對電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的重要保證隨著大容量機組、新建變電站陸續(xù)投入電網(wǎng)運行，電力系統(tǒng)不斷增大，繼電保護的原理結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜差動保護具有其獨特的優(yōu)點，它是通過比較變壓器兩側(cè)電流的大小與相位來區(qū)分是內(nèi)部故障還是外部故障，主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障所以被廣泛應(yīng)用于變壓器的主保護作為主設(shè)備主保護的微機型縱聯(lián)差動(簡稱縱差或差動)保護，雖然經(jīng)過不斷的改進，但是還存在一些誤動作的情況，由于自然災(zāi)害或人為的因素，如保護定值整定錯誤、二次回路接線不規(guī)范、電流互感器極性接反等，造成變壓器差動保護誤動作的情況時有發(fā)生這將造成變壓器的非正常停運，會影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，影響對用戶的供電，造成很大的經(jīng)濟損失為了保證差動保護正確動作，本文闡述了35KV變壓器差動保護原理，分析了可能引起差動保護繼電器誤動作的原因，提出了切實可行的防范措施，以及差動保護誤動作的解決方法關(guān)鍵詞：變壓器，差動保護，主保護，誤動作，防范措施，解決方法前言：在國內(nèi)35KV及以下的變電所中，普遍采用的保護是以分立式繼電器構(gòu)成的。

其最大的特點是二次回路構(gòu)成簡單、直觀明了、經(jīng)濟、可靠、靈敏當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，就會伴隨著電流突增、電壓突降以及電流與電壓間相位差角發(fā)生變化，這些基本特點就構(gòu)成了各種不同原理的繼電保護裝置作為變壓器主保護的縱聯(lián)差動（簡稱差動）保護，正確動作率始終在百分之五十到百分之六十徘徊，這對變壓器的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行很不利造成變壓器差動保護不正確動作是多方面的，與設(shè)計研究、制造、安裝調(diào)試和運行維護部門都有關(guān)系，雖然實際工作中各個相關(guān)的制造廠家都在不斷的改進技術(shù)，提高差動保護動作的可靠性和穩(wěn)定性，但是變壓器差動保護錯誤動作的事例仍然很多所以，本論文研究了35KV變壓器差動保護的原理，以及差動保護的錯誤動作的情況，并分析了差動保護錯誤動作的原因，并研究出了解決方法以及防范措施，希望能提高35KV變壓器差動保護裝置運行穩(wěn)定性和可靠性一．35KV變壓器差動保護介紹1.1 35KV變壓器差動保護簡述變壓器的差動保護是變壓器的主保護，是按照循環(huán)電流原理裝設(shè)的主要用來保護雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時也可以用來保護變壓器單相匝間短路故障在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)的有電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線側(cè)，則將同極性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電器。

在繼電器線圈中流過的電流是兩側(cè)電流互感器的二次電流之差，也就是說差動繼電器是接在差動回路的重理論上來講，正常運行或外部故障時，差動回路電流為零實際上由于兩側(cè)電流互感器的特性不可能完全一致等原因，在正常運行和外部短路時，差動回路中仍然有不平衡電流Iumb流過，此時流過繼電器的電流Ik為Ik=I1-I2=Iumb要求不平衡電流應(yīng)當盡量的小，以確保繼電器不會錯誤動作當變壓器內(nèi)部發(fā)生相間短路故障時，在差動回路中由于I2改變了方向或等于零（無電源側(cè)），這時流過繼電器的電流為I1與I2之和，即Ik=I1+I2=Iumb能使繼電器可靠動作變壓器差動保護的范圍是構(gòu)成變壓器差動保護的電流互感器之間的電氣設(shè)備、以及連接這些設(shè)備的導(dǎo)線由于差動保護對保護區(qū)外的故障不會動作，因此差動保護不需要與保護區(qū)外相鄰元件保護在動作值和動作時限上相互配合，所以在區(qū)內(nèi)故障時，可以瞬時動作1.2 35KV變壓器差動保護的特點35KV變壓器差動保護是用某種通信通道將電氣設(shè)備兩端的保護裝置縱向聯(lián)接起來，并將兩端的電氣量進行比較，從而判斷保護是否動作根據(jù)基爾霍夫電流定律，保護范圍內(nèi)流入與流出的電流應(yīng)該相等（變壓器應(yīng)該歸算到同側(cè)）當保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，其流入與流出的電流就不相等了。

差動保護就是根據(jù)這個不平衡電流動作的因此，這種保護方法有很高的動作選擇性和靈敏度，適用于保護大容量、強電流、高電壓及對靈敏度要求高的電氣設(shè)備所以，這種方法廣泛用于保護大容量、高電壓的變壓器，并以其優(yōu)越的保護性能成為大容量、高電壓變壓器的主要保護方法然而值得注意的是，由于變壓器在結(jié)構(gòu)和運行上具有一些特點，因此在實際運行中保護范圍內(nèi)無故障時，差動保護裝置也具有較大的不平衡電流，這種不平衡電流可能引起差動保護裝置的錯誤動作另外，即使考慮了變壓器差動保護的這些特點并加以修正，由于這種保護裝置的復(fù)雜性在有些情況下也常出現(xiàn)一些誤動作現(xiàn)象1.3 35KV變壓器差動保護的動作原理差動保護被稱為具有絕對選擇性的快速保護其原理基于基爾霍夫電流定律根據(jù)基爾霍夫電流定律，電路中任一結(jié)點流入與流出的電流相量和為零將流入元件的電流與流出元件的電流的相量和稱為差動電流如圖1所示，當變壓器正常運行或發(fā)生區(qū)外故障時，差動電流為零，差動保護不動作當發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，差動電流不為零，差動保護動作差動保護由于電流互感器飽和、變壓器變比等因素影響，會產(chǎn)生不平衡電流針對各種因素引起的不平衡電流，采取引入制動電流，使差動保護不誤動作。

根據(jù)差動電流與制動電流比值大小來判斷保護是否動作，稱為比率差動由于主變各側(cè)額定電流大小不等，以及各側(cè)電流互感器變比不相同，差動保護要根據(jù)變壓器變比及各側(cè)電流互感器變比將各側(cè)二次電流進行折算，使差動電流能真實反應(yīng)實際一次差動電流1.4 35KV變壓器差動保護的保護范圍及優(yōu)缺點差動保護作為35KV變壓器的主保護，它的保護范圍為主變各側(cè)差動TA之間的一次電氣部分，即：①主變引出線及變壓器線圈發(fā)生多相短路 ②單相嚴重的匝間短路 ③在大電流接地系統(tǒng)中保護線圈及引出線上的接地故障35KV變壓器差動保護的優(yōu)點是能夠迅速的有選擇性的切除保護范圍的故障，當接線正確調(diào)試得當?shù)臅r候，不會發(fā)生誤動其缺點是對變壓器內(nèi)部不嚴重的匝間短路反應(yīng)不夠靈敏差動保護和瓦斯保護一般是相互配合來完成保護主變?nèi)蝿?wù)的二．35KV變壓器差動保護錯誤動作分析及處理2.1 不平衡電流增大引起誤動作：2.1.1 受電流互感器變流比的影響由于變壓器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同， 為了保證縱差動保護的可靠工作， 就必須適當選擇兩側(cè)電流互感器的變流比， 使得在正常運行和外部故障時兩側(cè)二次電流相等．所以變壓器差動保護不但要比較兩側(cè)電流的幅值和相位， 還必須考慮電流互感器變流比的影響。

根據(jù)差動保護整定計算過程， 差動保護高、低壓側(cè)互感器變流比原則是： 高壓側(cè)互感器的一次額定電流要稍大于主變壓器高壓側(cè)額定電流的1．732倍，低壓側(cè)互感器的一次額定電流稍大于主變壓器低壓側(cè)額定電流差動保護用高、低壓側(cè)電流互感器變流比配置若不合適， 會引起差流增大綜合自動化變電站的微機差動保護配有制動裝置， 不會產(chǎn)生誤動但是常規(guī)站的電磁型繼電器差動保護裝置在區(qū)外大故障電流的影響下就易發(fā)生保護誤動作事故2.1.2 受電流互感器接線方式的影響例如， 對于Y，dl1接線的變壓器．其兩側(cè)電流的相位差30°，這時，應(yīng)該將變壓器星形側(cè)的3只電流互感器接成三角形， 而將變壓器三角形側(cè)的3只電流互感器接成星形，從而使二次電流移相， 把二次電流的相位校正過來2.1.3 各側(cè)電流互感器型號不同由于變壓器各側(cè)電流互感器型號不同即各側(cè)電流互感器的飽和特性和勵磁電流不同會引起不平衡電流． 該不平衡電流必須滿足電流互感器的1O％ 誤差曲線的要求2.1.4 電流互感器飽從電流互感器的暫態(tài)傳變特性可知在外部故障、空載合閘或故障切除電壓恢復(fù)的暫態(tài)過程中， 伴隨工頻電流的非周期分量和諧波分量電流， 將使變壓器差動保護兩側(cè)不同型號的電流互感器因嚴重的非線性飽和而不一致． 從而造成差動電流增大，致使差動保護誤動作。

2.1.5 電流互感器斷線如果電流互感器二次回路斷線，必然造成斷線相電流降低，從而引起差流增大這時，區(qū)外故障的故障電流或者空載合閘的勵磁涌流就可能造成差動保護誤動作2.1.6 電流互感器變流比不配套或接線錯誤1． 電流互感器三相變流比不一致三相變流比不一致， 差動繼電器內(nèi)就有大的環(huán)流存在，差流就大，躲過外部故障引起的不平衡電流的能力就差導(dǎo)致保護誤動作比如：某變電站2號主變壓器差動用高壓側(cè)U 相電流互感器變流比為75／5．而V．W 兩相電流互感器變流比為100／5． 此差動保護裝置就存在誤動作隱患2． 高、低壓側(cè)電流互感器極性相序不一致低壓側(cè)電流互感器如果極性接反， 那么流入差動繼電器的差流就是高、低壓側(cè)電流的迭加此迭加電流極易造成差動-N 護躲不過外部故障引起的不平衡電流而頻繁誤動；而高壓側(cè)互感器如果極性接反(或者相序接錯)，會引起相序混亂，在低壓側(cè)接線正確的情況下差流等于兩側(cè)電流相量組成長方形的對角線．這個電流也會造成差動保護躲不過外部故障引起的不平衡電流而。