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分析变压器差动保护动作的原因

2025.09.28

变压器差动保护是电力系统主保护之一,其动作可能由多种因素引发。以下从故障类型、外部干扰、二次回路及装置自身四个方面展开分析,并附具体数据支撑。

 

一、内部故障导致差动保护动作

 

1. 绕组短路:匝间短路或相间短路会产生不平衡电流。例如,某220kV变压器因绝缘老化导致匝间短路,差流达到额定电流的1.3倍(参考《电力变压器运行规程》GB/T 1094.5-2020),触发保护动作。

 

2. 铁芯多点接地:正常运行时铁芯仅允许单点接地。若出现第二接地点,涡流损耗可能使差流超过整定值(通常为变压器额定电流的20%-30%)。

 

3. 分接开关故障:切换过程中触头接触不良可能引发瞬时差流。某案例显示,分接开关卡滞导致差流峰值达800A(整定值为500A)。

 

二、外部因素与二次回路问题

 

1. CT极性接反:安装或检修时CT极性错误会导致差流计算异常。例如,某站因CT二次线反接,差流高达保护定值的2倍。

 

2. 区外故障穿越电流:外部短路时,若CT饱和或特性不一致,可能误判为内部故障。根据IEEE C37.91标准,CT饱和电流误差超过10%即需校验。

 

3. 二次回路异常:包括断线、接触电阻过大等。某110kV变压器因端子排松动导致差流波动,实测接触电阻达0.5Ω(正常应小于0.1Ω)。

 

三、保护装置误动与整定不当

 

1. 谐波制动失效:励磁涌流中含有大量二次谐波(通常占比超过15%-20%),若制动系数设置过低(如低于15%),可能误动作。

 

2. 定值计算错误:如未考虑变压器联结组别(如Y/Δ接线需补偿相位差)或负荷电流影响。某案例显示,未补偿相位差导致差流偏大30%

 

解决方案建议

 

- 定期校验CT极性和变比,确保误差在5%以内(DL/T 995-2016规定)。

 

- 增设涌流闭锁功能,二次谐波制动比建议设为18%-25%

 

- 利用在线监测技术实时分析差流波形,提前发现隐性故障。

 

通过以上分析可见,差动保护动作需结合电气量测试、回路检查及历史数据综合判断,以提升动作准确率。


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