对于城关变2#主变差动保护误动作的分析(原创)

对于城关变2#主变差动保护误动作的分析

宁化县电力公司城关变1#、2#主变于2001年11月20日投入运行，两台主变型号容量均为SZ9-5000/35型变压器，额定电流为82.5/274.9。
现象
2001年11月18日主变及各相关设施均安装完毕，且已完成各项试验项目，试验合格，可以投入运行，在试投中， 2#主变均反复出现差动保护动作情况，后经多次试投最终成功，在设备投运后的时间里，只要主变退出运行转入冷备用达一天以上，要使设备重新投入运行均会出现差动保护误动作情况。
问题分析：
分析上述原因，初步认为是由主变空载合闸时的励磁涌流造成。
城关变主变技改后10KV侧电流互感器更换为LCJ-300/5、 35KV侧电流互感器更换为LCJ-100/5 差动继电器BCH-2未更换。
由于变压器Yd 11的接线方式，使变压器双侧电流相位差30o,由于城关变采用了相位补偿法，使得两个差动臂中的电流变为了同相位。
可是，由于变压器Y形侧的2次电流经电流互感器接成△形后差动臂中电流I a Y数值上增加了 3 倍，而变压器△形侧2次电流I a△却未增大。为使其相等应正确选择电流互感器变比。
一般电流互感器2次电流为5A，考虑到电流互感器2次侧接线Y形接线方式的接线系数 kc=1而接成△形接线方式的接线系数kc= 3 ，故双侧电流互感器的变比应按下式计算
变压器△形侧CT变比为 n(△)=Ⅰtn(△)/5
Ⅰtn△为变压器三角形侧额定电流
即n(△)=274.9/5≈300/5故10KV侧应选用300/5 CT
变压器Y形侧CT变比为n(Y)= 3 Ⅰtn(Y)/5
Ⅰtn(Y)为变压器Y形侧额定电流
即n(Y)= 3 82.5/5=142.89/5故35KV侧应选用150/5的CT
而城关变1#、2#主变35KV侧均选用了100/5的CT，这样就造成反馈到二次差动回路中差流增大了1/3，又加上主变空载合闸时产生的励磁涌流使差动继电器BCH-2无论怎么调整均难以躲过不平衡电流的影响，造成差动保护误动作。
改进措施：
1、 更换1#、2#主变35KV侧CT为150/5的变比
2、 安装有速饱和变流器的差动继电器。
3、 现将速饱和变流器的工作原理说明如下：
速饱和变流器的磁特性对区内和区外故障时流过差回路中电流的反应有很大差别。在区内故障时，差回路中的电流为总的短路电流Ik。而且仅在开始一两个周期内才偏向于时间轴一侧，随后在非周期分量衰减后，其周期分量对称于时间轴，故磁感应强度作大幅度变化△B′由于铁芯工作在非饱和区，因此速饱和变流器2次感应的电流仍与短路电流成正比。在区外故障或空载合闸时，流过差回路中的电流，基本上仍偏于时间 轴一侧的不平衡电流I vnb对应的磁感应强度沿着局部磁滞回线变化△B，且在饱和区，因此速饱和变流器2次感应的电流很小，所以速饱和变流器能成功地躲过励磁涌流和区外故障时流过差回路中不平衡电流的影响，减少了差动保护的误动作情况的发生。



编写人：雷志强
2003年5月27日