主變壓器差動保護動作跳閘的原因是:(1)主變壓器及其套管引出線發生短路故障。(2)保護二次線發生故障。(3)電流互感器短路或開路。(4)主變壓器內部故障。處理的原則是:(1)檢查主變壓器外部套管及引線有無故障痕跡和異常現象。(2)如經過第(1)項檢查,未發現異常,但本站(所)曾有直流不穩定接地隱患或曾帶直流接地運行,則考慮是否有直流兩點接地故障。如果有,則應及時消除短路點,然后對變壓器重新送電。差動保護和瓦斯保護共同組成變壓器的主保護。
差動保護作為變壓器內部以及套管引出線相間短路的保護以及中性點直接接地系統側的單相接地短路保護,同時對變壓器內部繞組的匝間短路也能反應。
瓦斯保護能反應變壓器內部的繞組相間短路、中性點直接地系統側的單相接地短路、繞組匝間短路、鐵芯或其它部件過熱或漏油等各種故障。
由上可以看出,差動保護對變壓器內部鐵芯過熱或因繞組接觸不良造成的過熱無法反應,且當繞組匝間短路時短路匝數很少時,也可能反應不出。而瓦斯保護雖然能反應變壓器油箱內部的各種故障,但對于套管引出線的故障無法反應,因此,通過瓦斯保護與差動保護共同組成變壓器的主保護。
針對變壓器差動保護在設計、安裝、整定過程中可能出現的各種問題,結合變壓器差動保護原理,提出了帶負荷測試的內容及分析、判斷方法。
1 引言
差動保護原理簡單、使用電氣量單純、保護范圍明確、動作不需延時,一直用于變壓器做主保護, 其運行情況直接關系到變壓器的安危。怎樣才知道差動保護的運行情況呢?怎樣才知道差動保護的整定、接線正確呢?唯有用負荷電流檢驗。但檢驗時要測哪些量?測得的數據又怎樣分析、判斷呢?下面就針對這些問題做些討論。
2 變壓器差動保護的簡要原理
差動保護是利用基爾霍夫電流定理工作的,當變壓器正常工作或區外故障時,將其看作理想變壓器,則流入變壓器的電流和流出電流(折算后的電流)相等,差動繼電器不動作。當變壓器內部故障時,兩側(或三側)向故障點提供短路電流,差動保護感受到的二次電流和的正比于故障點電流,差動繼電器動作。
3 變壓器差動保護帶負荷測試的重要性
變壓器差動保護原理簡單,但實現方式復雜,加上各種差動保護在實現方式細節上的各不相同,更增加了其在具體使用中的復雜性,使人為出錯機率增大,正確動作率降低。比如許繼公司的微機變壓器差動保護計算Y-△接線變壓器Y型側額定二次電流時不乘以,而南瑞公司的保護要乘以。這些細小的差別,設計、安裝、整定人員很容易疏忽、混淆,從而造成保護誤動、拒動。為了防范于未然,就必需在變壓器差動保護投運時進行帶負荷測試。
4 變壓器差動保護帶負荷測試內容
要排除設計、安裝、整定過程中的疏漏(如線接錯、極性弄反、平衡系數算錯等等),就要收集充足、完備的測試數據。
1.差流(或差壓)。變壓器差動保護是靠各側CT二次電流和——差流——工作的,所以,差流(或差壓)是差動保護帶負荷測試的重要內容。電流平衡補償的差動繼電器(如LCD-4、LFP-972、CST-31A型差動繼電器),用鉗形相位表或通過微機保護液晶顯示屏依次測出A相、B相、C相差流,并記錄;磁平衡補償的差動繼電器(如BCH-1、BCH-2、DCD-5型差動繼電器),用0.5級交流電壓表依次測出A相、B相、C相差壓,并記錄。
2.各側電流的幅值和相位。只憑借差流判斷差動保護正確性是不充分的,因為一些接線或變比的小錯誤,往往不會產生明顯的差流,且差流隨負荷電流變化,負荷小,差流跟著變小,所以,除測試差流外,還要用鉗形相位表在保護屏端子排依次測出變壓器各側A相、B相、C相電流的幅值和相位(相位以一相PT二次電壓做參考),并記錄。此處不推薦通過微機保護液晶顯示屏測量電流幅值和相位。
3.變壓器潮流。通過控制屏上的電流、有功、無功功率表,或者監控顯示器上的電流、有功、無功功率數據,或者調度端的電流、有功、無功功率遙測數據,記錄變壓器各側電流大小,有功、無功功率大小和流向,為CT變比、極性分析奠定基礎。
負荷電流要多大呢?當然越大越好,負荷電流越大,各種錯誤在差流中的體現就越明顯,就越容易判斷。然而,實際運行的變壓器,負荷電流受網絡限制,不會很大,但至少應滿足所用測試儀器精度要求,以及差流和負荷電流的可比性。若二次負荷