摘 要：變壓器差動保護用于反映變壓器繞組的相間短路，繞組的匝間短路故障，中性點接地故障及引出線的相間短路故障，中性點接地側引出線的接地故障。在正常運行情況下，流過差動保護差動繼電器的不平衡電流應為零，因此差動保護不動作，然而由于變壓器種種運行引起不平衡電流，使得差動整定動作電流加大，從而降低保護靈敏度。

　　關鍵詞：電子技術應用,變壓器,差動,保護,誤動,原因,預防

　　隨著大容量機組、新建變電站陸續投入電網運行，電力系統不斷增大，繼電保護的原理結構也越來越復雜。差動保護具有其獨特的優點，被廣泛應用于變壓器的主保護。由于自然災害或人為的因素，如保護定值整定錯誤、二次回路接線不規范、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生，使用戶大面積停電，影響電網的安全穩定運行。但變壓器在空載運行的狀態下，因差動電流二次回路出現兩點接地，也會導致差動保護的誤動作，此類安全隱患值得我們在今后的工作中加以高度重視和防范。

　　一、差動原理分析

　　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。根據基爾霍夫電流定律，電路中任一結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。當變壓器正常運行或發生區外故障時，差動電流為零，差動保護不動作。當發生區內故障時，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。由于主變各側額定電流大小不等，以及各側電流互感器變比不相同，差動保護要根據變壓器變比及各側電流互感器變比將各側二次電流進行折算，使差動電流能真實反應實際一次差動電流。

　　二、事故分析

　　唐山小馬坊110kV變電站，站內配置有兩臺主變壓器，#1主變運行期間發生兩側斷路器跳閘的事故，事故發生前該站運行方式是#1主變在空載運行狀態、#2主變在冷備用狀態。事故發生后變電站運行人員到現場檢查，現場#1主變的兩側斷路器在分閘位置，查看主變保護裝置，發現#1主變保護裝置差動保護動作，裝置顯示報文“差動保護動作”，顯示故障電流A相0.32A，B相 0.35A，C相0.41A;查看#2主變保護裝置，裝置同樣顯示“差動保護動作”，故障電流A相0.39A，B相0.35A，C相0.38A;檢查故障錄波及其它監控裝置無故障信息。

　　差動保護是變壓器的主保護，其原理是反應流人和流出被保護變壓器各端的電流差。變壓器在電力系統中的主要作用是變換電壓，以利于電功率的傳輸和電能的分配，是發電廠、電網、用戶之間的橋梁和紐帶。為了防止因為變壓器產生故障而給電力系統的安全性和可靠性帶來影響，對電力變壓器采取了多種保護措施，變壓器差動保護誤動就是其中最為普遍的一種做法。然而，系統運行中發現，因為電流不平衡、勵磁涌流等因素經常會導致差動保護發生誤動現象，更為重要的是差動保護誤動經常影響到整個電力系統的安全可靠運行。所以，關于變壓器差動保護誤動問題的研究具有十分重要的意義和價值。

　　三、檢查情況及原因分析

　　針對保護動作情況對現場進行全面檢查分析，初步分析有以下幾種原因可能會引起差動保護動作：①差動保護范圍內的一次設備發生異常;②差動保護裝置誤動;③電流回路誤接線。

　　根據分析結果進行逐一檢查，并結合保護動作前后的系統運行情況分析判斷如下：①對差動保護范圍內的一次設備進行全面的檢查未發現異常，絕緣測試合格，相關試驗項目合格，且故障錄波及其他監控裝置無故障信息，從而可以確認一次設備無異常;②用繼電保護測試儀對差動保護裝置進行全面的校驗，并帶斷路器傳動試驗，保護裝置正確動作;③檢查差動保護CT二次接線、極性正確。以上檢查項目均未發現異常。最后將變壓器高壓側接線端子箱CT接地點拆除后測量絕緣電阻，結果絕緣值顯示為零，從而確定差動電流回路存在兩點接地的情況。檢查發現差動保護屏柜里處有第二個接地點。按照“繼電保護反事故措施”要求電流互感器的二次回路必須分別并且只能有一點接地。獨立的、與其他互感器二次回路沒有電的聯系的電流互感器二次回路，宜在斷路器場地實現一點接地。從差動保護兩點接地電流流向圖看，當電力系統發生接地故障時，有較大的接地電流流人變電站地網，兩點間會產生較大的電位差，因為即使接地點處在同一接地網絡，也并非是絕對等電位，所以在兩點之間會出現電位差。差動保護電流二次回路兩點接地時，因電位差產生的電流南高地電勢通過差動繼電器流向低地電勢當此電流值大于差動繼電器設定的定值時，無論變壓器在何種狀態(運行、空載、冷備用、熱備用)，都會引起差動保護誤動作。所以差動保護電流的二次回路必須只能有一點接地。

　　從以上分析可以看出本次#1主變空載運行及#2主變在冷備用狀態下，差動保護誤動作原因是由于電流二次回路出現兩點接地，同時由于系統發生接地故障，故障電流流過該變電站地網造成的。

　　四、處理措施

　　造成此次事故的直接原因，是由于#1、#2主變差動電流二次回路出現兩點地接，在工程施工及驗收過程中沒有嚴格按照繼電保護反事故措施要求執行，存在非常大的安全隱患，最后造成投運后變壓器差動保護的誤動作，針對以上的問題，結合分析情況，提出如下防范措施。

　　1.新建或擴、改建工程中對用于差動保護的電流二次回路必須認真把好圖紙設計及圖紙審查關，包括圖紙的初設、會審等每一個環節都要認真審查，馬虎不得。特別在保護改造或設備更換的工程中，應注意做好相關保護二次回路的更改設計，這是杜絕留下安全隱患的前提和基礎。

　　2.施工調試過程中，應嚴格按照反事故措施、相關規程規定，做好施工人員的技術交底，對有錯誤的地方應及時提交工程聯系單，杜絕“隨意施工，野蠻施工”現象。

　　3.一、二次設備的接地必須分開，電流互感器的二次回路必須分別并且只能有一點接地。獨立的、與其他互感器二次回路沒有電的聯系的電流互感器二次回路，宜在斷路器場地實現一點接地，確保繼電保護裝置與接地網的可靠連接，在繼電保護室內敷設接地銅排網，接地銅排網與主接地網可靠連接。

　　4.在調試驗收過程中，每一位調試人員、驗收人員都應有嚴謹的工作態度，一絲不茍。對電流二次回路進行一點接地檢查時，將接地點拆除測量絕緣電阻是否合格，檢查結束后必須將回路恢復到正常狀態下。

　　五、解決差動保護裝置誤動作的措施

　　1.應盡量減少微機保護裝置二次回路的接線;提高微機保護裝置工藝水平;插件集成化，元件貼片化，每個模塊相對獨立，以提高系統的穩定性。

　　2.將保護裝置的強弱電引線分開布線，減小強電磁場對弱電信號的影響;在IC元件的電源引腳兩端加裝去耦電容，吸收IC元件高速動作時產生的高頻信號;去耦電容要選用高頻特性好的獨石電容或瓷片電容，焊接引腳要短;對從高噪聲區來的電流、電壓信號與地間加裝抗干擾電容，吸收浪涌電壓和尖峰脈沖;對電源插件的輸入、輸出部分加裝磁環，減小直流電源紋波電壓的影響等措施。

　　3.利用電流互感器斷線閉鎖，當檢測元件檢出變壓器高壓側審.派互感器二次側引出線發生的斷線時閉鎖保護;有效地防止保護裝置誤動。

　　4.對牽引變電所電流互感器的變比進行校核，并對保護整定值進行校驗，防止電流互感器實際變比與計算變比不一致而造成保護裝置誤動作。

　　5.對于專線牽引變電所，變壓器低壓側真空斷路器放電將引起變壓器差動保護裝置誤動作。需要將差動保護中的2次諧波閉鎖判據改為綜合諧波閉鎖，解決差動保護裝置誤動作的現象。

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