微机型变压器差动保护动作原因分析与对策

　　通过表2分析可见：当差动电流大于最小启动电流时（微机型差动保护只有当差动电流大于最小启动电流时，才进行二次谐波制动判断。），差动电流中基波分量递减；二次谐波分量与基波分量的比例递减；五次谐波与基波比例递增。制动电流中基波分量递减，二次谐波分量与基波分量的比例递增。
　　3） 、实际准确限值系数（ALF）的计算:
　　高压侧、低压侧CT至辅助变保护屏距离相同，两侧CT二次负担是匹配的。
　　实测参数：CT二次负担的各相最大值为0.5欧姆（包括：继电器和电缆的阻抗），CT内阻Rin=0.1欧姆。由于国内保护厂家尚无差动保护所用CT的使用要求。因此，下面计算是采用ABB公司《SPAD346C差动保护用CT的使用建议》的要求进行的。
　　Fa=Fn×(Sin+Sn)/(Sin+Sa) （1）
式中：Fa －实际负荷下CT准确限值系数；Fn－额定负荷下CT准确限值系数；Sin－CT内部负荷； Sa －实际负荷；Sn－额定负荷。
　　要求：Fa>40 （2）
　　这主要是考虑到区外故障切除后CT会产生剩磁，在重合于故障时，防止差动保护误动作。
　　高压侧CT实际的准确限值系数：∵Sin＝5×5×0.1；Sn＝40；Sa＝5×5×0.5；Fn＝20；∴Fa=56.67。低压侧CT实际的准确限值系数：∵Sin＝5×5×0.1；Sn＝25；Sa＝5×5×0.5；Fn＝20；∴Fa=43.33。
　　高、低压侧CT均满足要求。
　　4） 、通过上述分析和计算，笔者认为变压器的暂态饱和是引起辅助变差动保护误动的一个重要原因。据有关资料介绍，变压器稳态饱和励磁电流最大可达额定电流的50％左右。从表2可见，变压器暂态饱和励磁电流最大已达到额定电流的146％。如不采取新的措施，仅靠提高差动保护定值的方法是不可行的。通过提高差动保护定值的方法，不仅降低了变压器匝间短路时保护的灵敏度，而且将失去比例制动式差动保护能保护变压器匝间短路的优点，这是不可取得。

三、 采取的对策探讨：
　　变压器的稳态饱和是由于电源电压过高、频率过低引起的，用五次谐波制动的方法来处理是完全可行的。从表2可见，跳闸时刻的五次谐波比例很小，不到基波电流的10％。因此，变压器的暂态饱和用五次谐波制动的方法是不可行的。差动电流的基波和二次谐波比都在衰减，利用差动电流中二次谐波比制动的方法也不能避免这种情况下的误动作。笔者提出利用制动电流中的二次谐波比来制动的方法，能解决微机型差动保护在变压器暂态饱和时的误动作。即当差动电流与制动电流均大于差动最小动作电流时，进行二次谐波比制动的判别。
　　对于微机型变压器保护，由于其具有强大的数值处理能力，故在二次谐波制动比计算方法的选择上具有较大的灵活性，目前常用的有以下几种方法：
　　①、谐波比最大相制动：
　
　　即利用满足差动动作条件的差流中二次谐波与基波比的最大值来制动。

　　②、 按相制动：
　
　　即利用差流中最大相的二次谐波与基波比值来制动。
　　③、 综合相制动：
　
　　即利用三相差流中二次谐波的最大值与基波的最大值之比来制动。
　　④、 笔者提出的方法，制动电流的谐波比最大相制动：
　
　　即利用满足差动动作条件的制动电流中二次谐波与基波比的最大值来制动。
　　制动电流的选取有以下三种方式：
　
式中：Ih1，Il1－变压器高、低压侧基波电流 ;Ih2，Il2－变压器高、低压侧二次谐波电流。
　　下面列表对上述四种方法二次谐波比进行比较（仅比较第4特征点）

　　从表3分析可得如下结论：
　　1、方法④实际是利用负载变压器励磁涌流中的二次谐波来进行制动的，因此二次谐波比比较高。
　　2、应采用单相制动三相的制动方式。方法④在被保护变压器空充及区内故障时的影响与方法①相同。采用该闭锁方式只能提高微机型变压器差动保护的可靠性，而且能更好的发挥比例制动式差动保护能保护变压器匝间短路的优点。

四、 结论
　　本文通过一起微机型变压器差动保护误动原因的分析，揭示了大型变压器暂态饱和对差动保护的影响。这也是比例式变压器差动保护误动频繁的一个重要原因。并提出了解决该问题的新办法。望继电保护专家与变压器专家共同研究大型变压器暂态饱和的特点及现象，这对提高变压器差动保护的正确动作率大有好处。