淺談CT飽和對變壓器差動保護(hù)的影響

一、淺談CT飽和對變壓器差動保護(hù)的影響故障現(xiàn)象
　　自2005年5月沙站變電站改造投運(yùn)以來，因10kV線路故障速斷跳閘引起的主變差動保護(hù)動作多次發(fā)生，兩年來因線路故障引起的主變差動保護(hù)動作達(dá)十幾次，檢修工區(qū)組織人員多次查找與分析，始終沒有得到有效的解決，使檢修人員承受著較大的精神壓力、經(jīng)濟(jì)損失和繁重的工作量。

　　二、故障檢修

　　1、 該站差動繼電器采用許昌繼電器廠生產(chǎn)的DCD—4型產(chǎn)品。

　　2、 故障發(fā)生后我們對差動保護(hù)裝置進(jìn)行了**檢查。

　　⑴對差動繼電器進(jìn)行了校驗，并將正常運(yùn)行的繼電器進(jìn)行了更換，檢驗合格。

　　⑵檢查差動保護(hù)整定值，與定值通知單的數(shù)據(jù)相符。

　　⑶檢查差動保護(hù)二次回路接線正確，二次回路絕緣符合規(guī)程要求。

　　⑷測量相位角與差流均正確。

　　⑸測量電流互感器的變化，變流比符合通知單要求。

　　⑹差動保護(hù)傳動試驗，差動繼電器動作正確,信號繼電器掉牌正確，保護(hù)出口繼電器動作正確，保護(hù)裝置無誤動或拒動現(xiàn)象。

　　以上各項目檢查全部合格，說明差動保護(hù)裝置及二次回路接線良好，未有故障。

　　三、淺談CT飽和對變壓器差動保護(hù)的影響綜合分析

　　根據(jù)以上常規(guī)的故障查找方法，均未查出明顯的問題，因此我們查閱了繼電保護(hù)叢書以及繼電保護(hù)裝置及二次回路故障檢修書籍等。我們認(rèn)為：既然差動保護(hù)裝置各項檢查都合格，那么，只能對差動CT作進(jìn)一步分析，看CT是否有問題。但從歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，差動保護(hù)從未因CT引起過誤動，所以沒有引起足夠重視。但從故障性質(zhì)進(jìn)行分析，都是因為10kV線路速斷動作引起的誤動。也就說明短路電流較大時，造成CT鐵芯飽和，產(chǎn)生二次不平衡電流。因此，我們又查閱了關(guān)于電流互感器的反事故措施，要求表明：

　　⑴要適度增大主變電流互感器變比，以減小電流互感器大電流時的飽和度。

　　⑵改善互感器特性，使用差動繼電器專用(D級)電流互感器，其伏安特性試驗，要求電流互感器在二次繞組中加入電流為1A時，二次繞組端電壓為120V以上，隨著電流的增大，二次繞組端電壓逐步上升，不迅速飽和。

　　⑶增大差動保護(hù)用電流互感器二次回路電纜芯線截面,以減小電流互感器二次回路負(fù)載電阻。

　　⑷目前我們常用的電流互感器的精度等級，0.2級用于測量，0.5級用于計量，3級、10P級用于保護(hù)，D級用于差動，另外：10P級又分為：10P/10、10P/15、10P/20等，表示10P/10級型電流互感器在10倍一次額定電流下，復(fù)合誤差不超過5%。

　　根據(jù)這一原則，我們對高低壓CT進(jìn)行了詳細(xì)的排查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10kV電流互感器的差動保護(hù)為10P級，35kV開關(guān)套管CT差動保護(hù)為0.2級。原因是這臺開關(guān)原來是線路開關(guān)，變電站改造將其作為主變開關(guān)，因CT變比過大，故進(jìn)行更換，更換后廠家一是誤更換為0.2級二是沒有更換銘牌。所以安裝人員將其作為差動CT。這樣以來當(dāng)外部產(chǎn)生較大的短路電流時，高低壓側(cè)CT的飽和狀態(tài)和飽和程度不成正比，因此產(chǎn)生較大的不平衡電流，造成差動保護(hù)動作。

　　問題分析確認(rèn)后，我們將套管CT，更換為10P/10級，差動保護(hù)誤動作問題得到了有效的解決。

　　由此得出，CT飽和對差動保護(hù)的影響：

　　⑴在故障條件下,由于故障電流大、故障電流中的非周期分量、CT鐵心中剩磁的存在等原因，CT存在飽和的可能性,特別是CT在大的沖擊電流之后,由于剩磁的影響,CT可能在比較小的故障電流下而發(fā)生飽和

　　⑵比率制動特性僅考慮了10%誤差曲線，這意味著比率制動特性不能保證當(dāng)CT飽和，誤差超過10%以后能可靠制動。所以在外部故障時，如果僅有比率制動特性，CT飽和時，差動就有誤動的可能。換一句話說，僅有比率制動特性的差動保護(hù)，在外部故障時發(fā)生誤動是不可避免的。

　　⑶如何解決CT飽和對差動保護(hù)的影響。歷史上曾出現(xiàn)的高阻、中阻差動。當(dāng)今微機(jī)保護(hù)中采用的CT飽和檢測技術(shù)。

　　四、 淺談CT飽和對變壓器差動保護(hù)的影響故障結(jié)論

　　主變差動保護(hù)裝置誤動，主要由35KV側(cè)差動保護(hù)所用的LW8-35六氟化硫斷路器套管CT的精度等級選擇不當(dāng)，形成當(dāng)外部故障短路電流較大時，兩側(cè)CT飽和度不成正比，出現(xiàn)不平衡電流,引起差動保護(hù)動作。

　　五、 防范措施

　　1、 差動保護(hù)接線要選擇相應(yīng)的CT變比和精度。

　　2、 主變保護(hù)CT變比適度增大,以減小大電流時的飽和度。

　　3、 差動保護(hù)兩側(cè)CT的特性應(yīng)一致。

　　4、 選用差動CT要進(jìn)行伏安特性實驗。用伏安特性曲線上的拐點電壓U拐除以5 A與額定二次阻抗的乘積所得的商與標(biāo)稱準(zhǔn)確限值電流倍數(shù)相比較，是考核保護(hù)級CT抗飽和性能的直觀方法。前者大則抗飽和特性符合要求，否則即為不合要求。