论文导读：而其作为主设备主保护的关健虽然经过不断改进，但是误动作的情况还存在，造成了变压器的非正常停运，甚至造成系统振荡，影响电力系统的发供电，这对电力系统发供电的稳定运行很不利，因此对于新建或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动的原因进行分析，提出防止其差动误动的解决方法对电力系统的正常稳定、经济运行具有重要意义。二次谐波制动是区分故障电流还是励磁涌流，变压器在空载投运时会产生比较大的励磁涌流，并伴随有二次谐波分量，为了使变压器不误动，采用谐波制动原理。
关键词：差动保护，误动，动作特性
电力系统中变压器承担着电压变换，电能分配和传输等重要任务，作为电力系统最关键的主设备之一，使其正常运行是电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保证。微机型纵联差动（简称纵差或差动）保护是影响变压器稳定运行的重要因素。而其作为主设备主保护的关健虽然经过不断改进，但是误动作的情况还存在，造成了变压器的非正常停运，甚至造成系统振荡，影响电力系统的发供电，这对电力系统发供电的稳定运行很不利，因此对于新建或设备更新改造的发电厂和变电站的变压器差动保护误动的原因进行分析，提出防止其差动误动的解决方法对电力系统的正常稳定、经济运行具有重要意义。
1.变压器差动保护原理
变压器的差动保护，主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路，并且也可用来保护变压器的匝间短路，保护区在变压器两侧所装电流互感器之间。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时常用于变压器做主保护。差动保护利用基尔霍夫电流定理，当变压器正常工作或区外故障时，流入变压器的电流和流出电流相等，差动继电器不动作。论文参考。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。差动保护原理简单、使用电气量单纯、保护范围明确、动作不需延时，一直用于变压器做主保护。变压器差动保护包括：差动速断保护、比率差动保护、二次（五次）谐波制动的比率差动保护，无论任何一种功能的差动保护，其原理基本一致。本文以双绕组变压器为例进行说明。
1.1比率差动保护的动作特性
比率制动特性差动保护简单说就是使差动电流定值随制动电流的增大而形成某一比率的提高。使制动电流在不平衡电流较大的外部故障时有制动作用，提高保护的可靠性。。而在内部故障时，制动作用最小，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。比率制动特性的差动保护作为双圈及三圈变压器的主保护具有动作可靠，实时数据采集、计算、比较、判断等较为方便简单等优点。目前综合自动化装置普遍推广，变压器比率差动保护也得到了广泛的使用。
二次谐波制动是区分故障电流还是励磁涌流，变压器在空载投运时会产生比较大的励磁涌流，并伴随有二次谐波分量，为了使变压器不误动，采用谐波制动原理。通过判断二次谐波分量，是否达到设定值来确定是变压器故障还是变压器空载投运，从而决定比率差动保护是否动作。二次谐波制动比一般取0.12～0.18。论文参考。对于有些大型的变压器，为了增加保护的可靠性，也有采用五次谐波的制动原理。
1.2差动速断保护的作用
差动速断保护是为了防止在在较严重的区内故障有较高短路电流水平时,由于电流互感器饱和时产生的高次谐波量增加,产生极大的制动力矩而使差动保护拒动，当短路电流达到4-10倍额定电流时,快速跳开变压器各侧断路器，切除故障点。差动速断定值应能躲过外部故障的最大不平衡电流和空投变压器时的励磁涌流,一般取6～8倍的额定电流。
2.变压器差动保护误动原因
在新建发电厂和变电站、运行中发电厂和变电站、设备更新改造的发电厂和变电站三方面根据变压器差动保护误动作可能性的大小来分析差动保护误动原因，此分类方法并不存在绝对相互区别，而是为了便于在分析问题时优先考虑现实问题。
2.1新建发电厂和变电站变压器差动保护误动作原因分析
新建变电站的变压器差动保护误动作，一般在变压器投运带负荷试运行的72小时就会被发现。并且在变压器差动保护误动作中占了较大的比例，但根据现场经验，这种情况的误动作原因可以总结以下几方面：
2.1.1整定值不合理
差动速断定值和二次谐波制动的比率差动定值选择不正确造成误动作。差动速断的定值是按躲过变压器的励磁涌流和最大运行方式下，穿越性故障引起的不平衡电流，定值一般取(4～14)Ie。论文参考。差动速断在较严重的区内故障情况下快速跳开变压器各侧的断路器切除故障点，对于保护定值的计算，特别是非电力系统的定值计算部门，通常根据运行经验，将差动速断定值取为(5—6)Ie。这样就会造成变压器在空载合闸时断路器出现误跳。
2.1.2接线错误
差动保护的错误接线主要表现为电流互感器回路的接线错误，在进行差动保护电流互感器回路接线时，重要的是确定电流互感器二次侧的极性，如果变压器任意一侧的电流互感器(TA)出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致变压器差动保护误动作；高低压侧断路器操作回路存在寄生现象导致误动作，对采用两套独立运行的双直流系统的变电站，当高低压侧断路器操作回路存在寄生现象，亦即两套直流系统之间存在寄生回路时，容易造成保护误动；电流互感器(TA)中性线没有按照一点接地原则接线导致误动作，一个发电厂和变电站的接地网各点并非绝对等电位，在不同点之间有一定的电位差，当发生区外短路故障时，有较大的电流流入接地网，各点之间将会产生较大的电位差。差动保护的二次电流回路接地时，包括各侧电流互感器(TA)的二次电流回路，必须通过一点可靠接于接地网。如果差动保护的二次电流回路在接地网的不同点接地，接地网中的不同接地点间的电位差产生的电流将会流入保护二次回路，将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。
2.2发电厂和变电站变压器运行中差动保护误动作原因分析
对于一个发电厂和变电站来说，这种误动作情况不是经常性的出现，而是要满足一定的条件，甚至正常运行是很长时间以后才会出现，根据现场经验总结为以下原因：P类电流互感器(TA)的暂态饱和特性导致差动保护误动作，电流互感器(TA)的饱和实际就是铁芯中的磁通达到饱和，电流互感器(TA)分为P和TP两大类。P类电流互感器(TA)要求在稳态情况下不饱和，而TP类电流互感器(TA)则要求在稳态和暂态的情况下都不饱和。当采用P类电流互感器(TA)时，当外部存在故障，外部故障切除瞬间，外部存在间歇性的短路情况等，均容易导致变压器差动保护误动作。
2.3设备更新改造的发电厂和变电站变压器差动保护误动作原因分析
电流互感器(TA)变比提供不准确造成差动保护误动作。更换电流互感器(TA)后，变压器各侧电流互感器(TA)不匹配，造成差动保护误动作。为使变压器差动回路选用的电流互感器(TA)，均是能躲过暂态饱和特性，然而在发电厂和变电站改造更换电流互感器(TA)的过程中，忽视了这一点，将电流互感器(TA)更换成P类或者同时将两侧电流互感器(TA)更换为P类的，这样在外部故障存在时，当满足一定条件时，必然将导致变压器差动保护误动作。
3.防止变压器差动保护误动作的对策
差动保护是发电机、变压器的主保护，应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。对于新建或设备更新改造的发电厂和变电站的那些原因造成的变压器保护误动情况，应严格按照国家相关标准、文件或者厂家说明书执行，每一个流程均需要严格把关。但因其结构复杂，接线繁琐，安装及检修改造过程中很有可能留下隐患，特别是变压器初次投运，一定要带负荷查看差电流，根据现场负荷情况再适当调整定值。由于变压器的励磁涌流或和应涌流造成变压器差动保护误动作妁，可采用调整差动保护启动门槛定值和调整差动保护二次谐波制动系数定值。因此，在设计、施工及以后的检修改造过程中，必须严格按照规程要求，认真分析，把好每一个技术关，确保ＴＡ型号、变比、二次接线及二次电流接地方式等方面正确，杜绝差动保护误动事故的发生。对于P类电流互感器(TA)的暂态饱和特性造成变压器差动保护误动作，可采用以下几点改进方法：采用D类、PR类带气隙的或者是TPY类的，或者是电流变换器等抗暂态饱和的电流互感器(TA)；提高微机继电保护装置抗饱和的能力，特别是抗暂态饱和的能力。
4.结论
总之，变压器主保护的误动原因是多方面的，我们只有在安装调试过程中把每一环节工作做细，按照检验条例和有关规程规定，严把整组试验关，积极采取相应措施，是可以提高变压器差动保护的可靠性的，或者完全可以避免变压器在运行中差动保护的误动作。
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