淺談CT飽和對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的影響
一、淺談CT飽和對(duì)變壓器差動(dòng)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(lái)，因10kV線路故障速斷跳閘引起的主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作多次發(fā)生，兩年來(lái)因線路故障引起的主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)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(dòng)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(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置進(jìn)行了**檢查。
⑴對(duì)差動(dòng)繼電器進(jìn)行了校驗(yàn)，并將正常運(yùn)行的繼電器進(jìn)行了更換，檢驗(yàn)合格。
⑵檢查差動(dòng)保護(hù)整定值，與定值通知單的數(shù)據(jù)相符。
⑶檢查差動(dòng)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(cè)量相位角與差流均正確。
⑸測(cè)量電流互感器的變化，變流比符合通知單要求。
⑹差動(dòng)保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作正確,信號(hào)繼電器掉牌正確，保護(hù)出口繼電器動(dòng)作正確，保護(hù)裝置無(wú)誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象。
以上各項(xiàng)目檢查全部合格，說(shuō)明差動(dòng)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(duì)變壓器差動(dòng)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(dòng)保護(hù)裝置各項(xiàng)檢查都合格，那么，只能對(duì)差動(dòng)CT作進(jìn)一步分析，看CT是否有問題。但從歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看，差動(dòng)保護(hù)從未因CT引起過誤動(dòng)，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?yàn)?span lang="EN-US">10kV線路速斷動(dòng)作引起的誤動(dòng)。也就說(shuō)明短路電流較大時(shí)，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(shí)的飽和度。
⑵改善互感器特性，使用差動(dòng)繼電器專用(D級(jí))電流互感器，其伏安特性試驗(yàn)，要求電流互感器在二次繞組中加入電流為1A時(shí)，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(dòng)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(jí)，0.2級(jí)用于測(cè)量，0.5級(jí)用于計(jì)量，3級(jí)、10P級(jí)用于保護(hù)，D級(jí)用于差動(dòng)，另外：10P級(jí)又分為：10P/10、10P/15、10P/20等，表示10P/10級(jí)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(duì)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(dòng)保護(hù)為10P級(jí)，35kV開關(guān)套管CT差動(dòng)保護(hù)為0.2級(jí)。原因是這臺(tái)開關(guān)原來(lái)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(jí)二是沒有更換銘牌。所以安裝人員將其作為差動(dòng)CT。這樣以來(lái)當(dāng)外部產(chǎn)生較大的短路電流時(shí)，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(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
問題分析確認(rèn)后，我們將套管CT，更換為10P/10級(jí)，差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作問題得到了有效的解決。
由此得出，CT飽和對(duì)差動(dòng)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(dòng)特性僅考慮了10%誤差曲線，這意味著比率制動(dòng)特性不能保證當(dāng)CT飽和，誤差超過10%以后能可靠制動(dòng)。所以在外部故障時(shí)，如果僅有比率制動(dòng)特性，CT飽和時(shí)，差動(dòng)就有誤動(dòng)的可能。換一句話說(shuō)，僅有比率制動(dòng)特性的差動(dòng)保護(hù)，在外部故障時(shí)發(fā)生誤動(dòng)是不可避免的。
⑶如何解決CT飽和對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響。歷史上曾出現(xiàn)的高阻、中阻差動(dòng)。當(dāng)今微機(jī)保護(hù)中采用的CT飽和檢測(cè)技術(shù)。
四、 淺談CT飽和對(duì)變壓器差動(dòng)保護(hù)的影響故障結(jié)論
主變差動(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)，主要由35KV側(cè)差動(dòng)保護(hù)所用的LW8-35六氟化硫斷路器套管CT的精度等級(jí)選擇不當(dāng)，形成當(dāng)外部故障短路電流較大時(shí)，兩側(cè)CT飽和度不成正比，出現(xiàn)不平衡電流,引起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
五、 防范措施
1、 差動(dòng)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(shí)的飽和度。
3、 差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)CT的特性應(yīng)一致。
4、 選用差動(dòng)CT要進(jìn)行伏安特性實(shí)驗(yàn)。用伏安特性曲線上的拐點(diǎn)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(jí)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。
