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【摘 要】通过从设备选型、安装、调试、整定等方面对主变差动保护误动的原因进行分析，并提出了防止主变差动误动的对策。
【关键词】主变差动保护 误动 原因分析 对策
一、主变差动保护简述
主变差动保护一般包括：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。不管哪种保护功能的差动保护，基本原理是反应被保护变压器各端流入和流出电流的差，在保护区内故障，差动回路中的电流值大于整定值，差动保护瞬时动作，而在保护区外故障，主变差动保护则不应动作。
（一）比率差动保护
比率差动保护在变压器轻微故障时，例如匝间短路的圈数很少时，不带制动量，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。而在较严重的区外故障时，有较大的制动量，提高保护的可靠性。二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流，因为主变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，为了使主变不误动，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主变故障还是主变空载投运，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。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。
（二） 差动速断保护
差动速断是在较严重的区内故障情况下，快速跳开变压器各侧断路器，切除故障点。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，两者中的较大者。定值一般取（4～14）Ie。
二、 主变差动保护误动作的原因和分析
主变差动保护误动作的原因，主要是因为设备选型、安装、调试、整定等不符合变压器实际运行需求造成的，下面就逐一列举、分析：
（一）设备选型不合理造成主变差动保护误动作
1.保护装置选型不满足运行需求。保护原理落后，性能较差。如大型变压器应采用谐波制动原理的而未采用，在变压器空载投入和故障恢复时励磁电流引起比率差动误动作。
2.电流互感器饱和特性不满足差动保护要求。电流互感器的饱和实际就是铁芯中的磁通达到饱和，电流互感器分为P和TP两大类。P类电流互感器要求在稳态情况下不饱和，而TP类电流互感器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，均容易导致主变差动保护误动作。
3.主变各侧电流互感器不匹配，造成差动保护误动作。两侧电流互感器采用不同类型的，这样在外部故障存在时，当满足一定条件时，必然将导致主变差动保护误动作。
（二）设备安装、调试错误造成主变差动保护误动作
1.电流互感器极性接反导致误动作。对于微机差动保护来说，差动电流是根据平衡系数、比率制动系数、电流互感器接线系数等参数由软件来计算完成，不管是采用加的算法还是采用减的算法都能得到差动电流。从电磁感应知道，电流互感器有极性，也就是同名端，主变差动回路电流互感器的同名端指向母線侧还是指向变压器，将对差动电流的计算结果正确与否有直接影响。
2.电流互感器相序接反导致误动作。电力系统正常地相序为正序，也就是以A相为基准，B相比A相超前120°，C相比A相滞后120°。如果主变任意一侧的电流互感器出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致主变差动保护误动作。
3. 电流互感器中性线没有按照一点接地原则接线导致误动作。差动保护的二次电流回路接地时，包括各侧电流互感器的二次电流回路，必须在保护装置安装处通过一点可靠接于接地网。因为一个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。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，这一电流将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。
三、定值计算不正确造成主变差动保护误动作
（一）差动速断定值计算不正确造成误动作。差动速断是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。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，两者中的较大者。定值一般取（4～14）Ie。对于保护定值的计算部门，特别是非电力系统的定值计算部门，往往根据运行经验，将差动速断定值取为（5～6）Ie。这样，就会造成主变在空载合闸时断路器出现误跳。
（二）二次谐波制动的比率差动定值计算不正确造成误动作。比率差动是当变压器内部出现轻微故障时，保护不带制动量动作跳开各侧的断路器，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度；而在区外故障时，通过一定的比率进行制动，提高保护的可靠性；同时利用变压器空载合闸时，产生的二次谐波量来区别是故障电流还是励磁涌流，实现保护制动。一般差动电流和制动电流都在额定情况下计算得到，但现场变压器却在一般运行方式下，由于电流互感器变比、同时系数、计算误差的影响，就会导致变压器实际运行时形成一定的差电流，导致比率差动保护误动作。
（三）电流互感器接线方式整定值选择不正确造成误动作。对于微机保护来说，实现高、低压侧电流相角的转移由软件来完成，不管高压侧是采用Y型接线还是采用△型接线，都能得到正确的差动电流，和传统的常规继电保护比较，实际运用更方便、灵活，但也是由于这种灵活性、方便性，往往导致现场的差动保护误动作。
四、 防止主变差动保护误动作的对策
（一）对于设备选型不合理造成主变差动保护误动作情况，应积极选用技术成熟、先进的设备，并应严格按照国家相关标准、文件执行。
（二）对于设备安装、调试错误造成主变差动保护误动作情况，应加强专业管理，现场工作每一个流程均需要严格把关。特别是主变初次投运，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。
（三）对于定值计算不正确造成主变差动保护误动作的情况，定值整定计算人员应细心研读相关规程、厂家技术文件、及时了解现场运行情况、积累丰富的经验，合理选择整定方案。
【关键词】主变差动保护 误动 原因分析 对策
一、主变差动保护简述
主变差动保护一般包括：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。不管哪种保护功能的差动保护，基本原理是反应被保护变压器各端流入和流出电流的差，在保护区内故障，差动回路中的电流值大于整定值，差动保护瞬时动作，而在保护区外故障，主变差动保护则不应动作。
（一）比率差动保护
比率差动保护在变压器轻微故障时，例如匝间短路的圈数很少时，不带制动量，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度。而在较严重的区外故障时，有较大的制动量，提高保护的可靠性。二次谐波制动主要区别是故障电流还是励磁涌流，因为主变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，为了使主变不误动，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主变故障还是主变空载投运，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。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。
（二） 差动速断保护
差动速断是在较严重的区内故障情况下，快速跳开变压器各侧断路器，切除故障点。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，两者中的较大者。定值一般取（4～14）Ie。
二、 主变差动保护误动作的原因和分析
主变差动保护误动作的原因，主要是因为设备选型、安装、调试、整定等不符合变压器实际运行需求造成的，下面就逐一列举、分析：
（一）设备选型不合理造成主变差动保护误动作
1.保护装置选型不满足运行需求。保护原理落后，性能较差。如大型变压器应采用谐波制动原理的而未采用，在变压器空载投入和故障恢复时励磁电流引起比率差动误动作。
2.电流互感器饱和特性不满足差动保护要求。电流互感器的饱和实际就是铁芯中的磁通达到饱和，电流互感器分为P和TP两大类。P类电流互感器要求在稳态情况下不饱和，而TP类电流互感器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，均容易导致主变差动保护误动作。
3.主变各侧电流互感器不匹配，造成差动保护误动作。两侧电流互感器采用不同类型的，这样在外部故障存在时，当满足一定条件时，必然将导致主变差动保护误动作。
（二）设备安装、调试错误造成主变差动保护误动作
1.电流互感器极性接反导致误动作。对于微机差动保护来说，差动电流是根据平衡系数、比率制动系数、电流互感器接线系数等参数由软件来计算完成，不管是采用加的算法还是采用减的算法都能得到差动电流。从电磁感应知道，电流互感器有极性，也就是同名端，主变差动回路电流互感器的同名端指向母線侧还是指向变压器，将对差动电流的计算结果正确与否有直接影响。
2.电流互感器相序接反导致误动作。电力系统正常地相序为正序，也就是以A相为基准，B相比A相超前120°，C相比A相滞后120°。如果主变任意一侧的电流互感器出现相序接错的情况，就会形成差电流，导致主变差动保护误动作。
3. 电流互感器中性线没有按照一点接地原则接线导致误动作。差动保护的二次电流回路接地时，包括各侧电流互感器的二次电流回路，必须在保护装置安装处通过一点可靠接于接地网。因为一个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。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，这一电流将可能增加差动回路中的不平衡电流，使差动保护误动作。
三、定值计算不正确造成主变差动保护误动作
（一）差动速断定值计算不正确造成误动作。差动速断是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。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，两者中的较大者。定值一般取（4～14）Ie。对于保护定值的计算部门，特别是非电力系统的定值计算部门，往往根据运行经验，将差动速断定值取为（5～6）Ie。这样，就会造成主变在空载合闸时断路器出现误跳。
（二）二次谐波制动的比率差动定值计算不正确造成误动作。比率差动是当变压器内部出现轻微故障时，保护不带制动量动作跳开各侧的断路器，使保护在变压器轻微故障时具有较高的灵敏度；而在区外故障时，通过一定的比率进行制动，提高保护的可靠性；同时利用变压器空载合闸时，产生的二次谐波量来区别是故障电流还是励磁涌流，实现保护制动。一般差动电流和制动电流都在额定情况下计算得到，但现场变压器却在一般运行方式下，由于电流互感器变比、同时系数、计算误差的影响，就会导致变压器实际运行时形成一定的差电流，导致比率差动保护误动作。
（三）电流互感器接线方式整定值选择不正确造成误动作。对于微机保护来说，实现高、低压侧电流相角的转移由软件来完成，不管高压侧是采用Y型接线还是采用△型接线，都能得到正确的差动电流，和传统的常规继电保护比较，实际运用更方便、灵活，但也是由于这种灵活性、方便性，往往导致现场的差动保护误动作。
四、 防止主变差动保护误动作的对策
（一）对于设备选型不合理造成主变差动保护误动作情况，应积极选用技术成熟、先进的设备，并应严格按照国家相关标准、文件执行。
（二）对于设备安装、调试错误造成主变差动保护误动作情况，应加强专业管理，现场工作每一个流程均需要严格把关。特别是主变初次投运，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。
（三）对于定值计算不正确造成主变差动保护误动作的情况，定值整定计算人员应细心研读相关规程、厂家技术文件、及时了解现场运行情况、积累丰富的经验，合理选择整定方案。