龔 成

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江供電局，廣東 陽(yáng)江529500）

0 引言

變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，它的故障對(duì)供電的可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。為了防御變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路，變壓器保護(hù)設(shè)置了差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)。因此，保證CT二次回路在變壓器保護(hù)正常運(yùn)行中不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)路的情況顯得尤為重要。

1 變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流的整定

目前變電站中變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算時(shí)一般會(huì)考慮以下幾個(gè)方面：一是應(yīng)躲過(guò)當(dāng)變壓器空投及外部故障后電壓恢復(fù)時(shí)的變壓器勵(lì)磁涌流的影響；二應(yīng)躲過(guò)變壓器外部故障時(shí)在變壓器保護(hù)中所引起的最大不平衡電流。

差動(dòng)電流整定時(shí)按照以下2條原則進(jìn)行：

（1）差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流要躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流。

式中，Iop為動(dòng)作電流；IN為主變二次額定電流。

（2）差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流要躲過(guò)最大不平衡電流。

式中，Krel為可靠系數(shù)；K1為同型系數(shù)；Δfi為電流互感器最大相對(duì)誤差，取0.1；ΔU為由于調(diào)壓引起的相對(duì)誤差；Δf為變比不能完全補(bǔ)償?shù)南鄬?duì)誤差；Ik，max為最大短路電流。

保護(hù)裝置的差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流一般是按變壓器額定電流的20%～50%整定的。

2 變壓器保護(hù)發(fā)生CT二次回路斷線的情況分析

從以上2個(gè)方面可以看出，變壓器保護(hù)裝置在整定差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流時(shí)沒(méi)有考慮CT斷線情況，而這樣整定的目的就是為了保證差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的靈敏性，以便在變壓器發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時(shí)快速切除故障。對(duì)于現(xiàn)在大容量的變壓器來(lái)說(shuō)，應(yīng)快速靈敏地切除故障，盡可能減少故障時(shí)對(duì)變壓器的損害。

在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，有很多因素可能造成變壓器保護(hù)CT二次回路斷線的情況發(fā)生：（1）由于端子排結(jié)構(gòu)或者質(zhì)量上的缺陷造成變壓器保護(hù)CT二次回路斷線；（2）由于外部環(huán)境的影響，戶外端子箱、電流互感器二次端子接線盒長(zhǎng)期在戶外，易受潮，導(dǎo)致端子排生銹，使得CT二次回路接觸電阻增大，導(dǎo)致開(kāi)路；（3）工作人員的失誤，未將變壓器保護(hù)CT二次回路的端子連接片擰緊或者忘記恢復(fù)斷開(kāi)的連接片，這些都比較容易發(fā)生電流互感器二次回路斷線。在沒(méi)有閉鎖的情況下，當(dāng)主變負(fù)荷電流大于差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流或者發(fā)生區(qū)外故障時(shí)，在差動(dòng)回路的電流互感器二次回路斷線時(shí)，如不采取措施，差動(dòng)保護(hù)可能誤動(dòng)，易造成負(fù)載損失，影響系統(tǒng)穩(wěn)定。

3 變壓器保護(hù)判別CT二次回路斷線存在的問(wèn)題

CT的輸出電流是在很大的范圍內(nèi)變化的，比如從空載電流到三相短路電流，電流的變化極大。由各種因素（包括系統(tǒng)故障和CT二次回路斷線）引起CT的輸出電流出現(xiàn)不同變化情況，其中有些正是要作為保護(hù)動(dòng)作條件的，而另一些是要作為保護(hù)閉鎖條件的（或希望作為保護(hù)閉鎖條件的），但是兩者之間的界限并非總十分明顯，因此為保證繼電保護(hù)的可靠性，只能利用其中非常明確的條件而放棄其中不太明確的條件。

在早期的變壓器差動(dòng)保護(hù)中，常用抬高保護(hù)定值的方法來(lái)防止CT二次回路斷線引起保護(hù)誤動(dòng)（比如BCH型差動(dòng)保護(hù)，動(dòng)作電流至少是變壓器額定電流的1.3倍），由此造成保護(hù)靈敏度不理想。而目前應(yīng)用最廣泛的變壓器差動(dòng)保護(hù)都是采用比率制動(dòng)原理，其最小動(dòng)作電流可整定到變壓器額定電流的0.3倍以下，保護(hù)靈敏度大大提高，但由CT二次回路斷線引起的保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題就比較突出了。

4 變壓器保護(hù)判別CT斷線的方法

目前，很多廠家在差動(dòng)保護(hù)中增加了躲過(guò)變壓器差動(dòng)保護(hù)二次回路斷線時(shí)，在差動(dòng)回路中引起的差電流影響的閉鎖邏輯。

以PSR-778S變壓器保護(hù)裝置CT斷線判據(jù)為例：

首先，不考慮多側(cè)CT斷線和故障同時(shí)發(fā)生的可能性。在此前提下，可利用以下特征區(qū)分是CT斷線還是故障，如果是CT斷線，再具體識(shí)別斷線相。

當(dāng)出現(xiàn)CT二次回路單相或兩相斷線時(shí)，電流的變化情況是僅斷線側(cè)出現(xiàn)電流突變，電流的變化趨勢(shì)是由大變小，電流的幅值≤0.5IN；在變壓器發(fā)生故障的情況下，電流的變化情況是電流多側(cè)突變，電流的變化趨勢(shì)是由小變大，電流的幅值≥IN［電流突變的標(biāo)準(zhǔn)是突變量是否大于（5%～10%）IN］。

CT斷線達(dá)8 s鐘發(fā)告警信號(hào)，通過(guò)整定控制是否瞬時(shí)閉鎖相關(guān)的差動(dòng)保護(hù)；CT斷線返回條件是本側(cè)無(wú)負(fù)序電流，即本側(cè)負(fù)序電流小于CT斷線負(fù)序電流門(mén)檻（固定值）。

CT斷線閉鎖比率差動(dòng)按下面原則：（1）當(dāng)“CT斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)”整定為1時(shí)，CT斷線或短路且差流＜1.2Ie時(shí)閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)，差流＞1.2Ie時(shí)不閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)。（2）當(dāng)“CT斷線閉鎖差動(dòng)保護(hù)”整定為0時(shí)，CT斷線或短路不閉鎖比率差動(dòng)保護(hù)。

需要說(shuō)明的是CT斷線閉鎖功能主要是為了防止CT斷線而引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)，它遵循以下幾點(diǎn)原則：（1）不考慮多側(cè)CT斷線和故障同時(shí)發(fā)生；（2）故障與CT斷線同時(shí)發(fā)生允許差動(dòng)保護(hù)跳閘；（3）先CT斷線后發(fā)生故障閉鎖相關(guān)保護(hù)；（4）先發(fā)生故障后CT斷線保護(hù)應(yīng)出口跳閘。

從PSR-778S變壓器保護(hù)裝置CT斷線判據(jù)中可以看出，保護(hù)裝置并不能將所有的情況全部考慮進(jìn)去，CT斷線后發(fā)生故障閉鎖相關(guān)保護(hù)，此時(shí)變壓器保護(hù)失去主保護(hù)，如果發(fā)生故障，保護(hù)不能快速有效地切除故障，將帶來(lái)更加嚴(yán)重的后果。并且在實(shí)際運(yùn)用中，CT斷線時(shí)因電弧暫態(tài)過(guò)程，斷線初期電流不會(huì)迅速降為0，且很有可能存在大量電弧諧波，故障末期由于電弧擊穿穩(wěn)定，諧波分量減小，加上電弧的作用，斷線相相電流接近于正弦波，且比正常負(fù)荷電流大，差動(dòng)回路斷線告警失效。

5 結(jié)語(yǔ)

變壓器差動(dòng)保護(hù)在CT二次回路出現(xiàn)斷線的情況下，能夠明確判別并且閉鎖差動(dòng)保護(hù)，同時(shí)發(fā)出告警信號(hào)，運(yùn)行人員通知相關(guān)繼保人員進(jìn)行處理，以免由于CT斷線造成二次繞組絕緣損壞，甚至危及人身安全。但是出現(xiàn)保護(hù)裝置判斷模糊不清時(shí)，差動(dòng)保護(hù)應(yīng)該開(kāi)放。

需要注意的是，為了避免CT斷線帶來(lái)的各種危害，在變壓器保護(hù)裝置設(shè)置CT斷線判別的基礎(chǔ)上，定檢人員要對(duì)CT二次回路認(rèn)真進(jìn)行維護(hù)，使得裝置能夠正常運(yùn)行。

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