摘要：变压器运行状态的好坏直接影响着整个变电站的安全运行。变压器空载合闸时会产生励磁涌流，励磁涌流不仅会导致变压器投运失败，还会损坏相关的电气设备，严重的会导致供电系统大面积停电。
关键词：变压器；空载；差动保护；
引言
近年来，我国电力处于高速建设阶段，这拉动了输变电设备的市场需求，变压器作为电力输送的关键电气设备导致中国变压器行业竞争激烈。除此之外，外资跨国公司抢占了很大市场份额，国内变压器制造企业数量也在快速增长，据不完全统计我国变压器的制造企业已达1500多家。因此，对变比的深入研究也有利于科学研究和课堂教学，同时越来越精准的变比对变压器的实际选择和性能测试也显得至关重要。
1.主变压器差动保护原理
1）差动保护现象。电力企业拥有两台35kV主变压器，主体器材由新疆特变生产，差动保护设施由阿哈尔滨自动化公司生产。开关柜与变压器连接过程中采取空投试验，并未发生异常现象，当整体安装结束之后，维护人员开展投运试验活动，期间反复出现差动保护现象，且检查并未发现其他异常。复位电力系统故障报警器，反复投运，仍出现差动保护现象。2）差动保护动作原理。差动保护主要范围包括双绕组、三绕组以及内部引出线区域，避免短路故障对内部主板、装置造成影响，主要发挥对变压器匝间的故障保护功能。基尔霍夫提出差动保护基础理论，并提出理想变压器运动模型。差动保护理论指出，当变压器电流互感外区域发生故障时，理想状态下变压器运动中的流入电流与流出电流功率相同，继电器则不会产生保护动作。若变压器设备电流互感区内以及设备内部出现故障问题时，流入电流与流出电流不对称，则继电器设备出现差动保护动作，关闭主变压器部分功能。不同接线方式的差动原理存在差异。
2.差动保护改进措施
为保证变频器重新接通运行和外部故障重新接通所产生的磁场电流的可靠绕过，并提高变压器内部故障时保护装置的灵活性和可靠性，通常在功率比差保护的基础上添加第二个谐波闭锁标志，这一点得到广泛应用。差动保护方形受以下条件保护:用于二次骨折保护的k设定值。ICD 1-对于基本单元电力元件ICD2主高低压二次脉冲元件，在主差保护二次脉冲制动的实践中通常设置为0.15。一种综合决策方法防止变压器差压保护误动。但是，电机流量的功能由限制磁化、闭环转速、导电加热模式在驱动准备运行时使用，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而，然而在这种情况下，已知a增量流= 0.82 a，c增量流= 0.82 a，高压侧ia = 0.82 a，高压侧IC = 0.82 a，低压侧IA=0A。基于上述分析，可通过提高“和”值来提高差别保护的可靠性。如果将高压设置为高压，且没有低压电流，则必须使用差动保护，以确保变压器无法供电。
3.主变压器差动保护动作原因
3.1不平衡电流影响
投运35kV主变压器，理想变压器设备运行期间流入电流与流出电流之间处于平衡状态。但主变压器经常会出现不平衡电流，造成变压器电流不平衡因素比较多，其中包括传变误差、励磁电流涌动、档位变动等。档位变化引起的电流不平衡现象是指有计划对变压器进行有载调压，按照分接头位置变化调整接入电流，变压器CT始终稳定，变比发生改变，流入电流与流出电流之间出现差额，继而造成电流之间的不平衡。
主变压器传变误差所引发的电流不平衡问题是指变压器运行过程中出现励磁电流，通过励磁回路计算电感、阻抗等数值。变压器设备出现外部故障时，变压器电流系统误差出现，两个CT之间出现励磁电流误差，相位差值发生变化，且低于90°。变压器在实际运行期间，CT型号不同，参数误差则会降低，不平衡电流值也将变小，若CT设备型号以及参数不同，不平衡电流则会不断增加。引入间断角鉴别方法，通过分析上海铁路局管内主变差动保护误动作案例，分析故障录波，励磁涌流引起主变差动保护误动作波形均存在间断角。针对励磁涌流波形存在间断角，变压器正常运行或内部故障时的电流波形为正弦波的特点，增加变压器差动保护判据。检测到电流波形中存在间断角，同时二次谐波达到制动系数时，闭锁保护，增加变压器运行的可靠性。间断角的整定值一般取65°，当检测到间断角大于65°时将差动保护闭锁。
3.2检查分析
差动保护动作原因分析是解决故障问题的前提。本案例在安装结束之后，投运过程中出现差动保护现象，首先检查变压器本体是否出现故障。用参数为2500V的兆欧表测量绕组，各相吸收比控制在1.3以上，测量直流电阻，检查变压器压力阀等。通过分析，变压器内部并未出现问题，造成差动保护动作的原因并不在于变压器。主变压器线路架空连接，考虑电阻变化影响，测试高低压侧线路，检查绝缘子、引线是否出现闪络、损坏，将接线端子拆开之后固定。变压器低压侧输出线路为铝母排，通过遥测绝缘电阻、直流耐压试验，线路没有问题。检查唯一保护装置接线情况，屏电流端子到装置电流端子均进行细致检查，接线位置以及内部设置经过反复比对，并没有发现造成差动保护原因。最后，安装人员将重点放到保护装置上，与厂家联系，厂家发开一份说明书，说明书中提出需要校正电流，补偿Y型侧电流相位以及各侧电流幅值。最终发现，造成主变器差动保护原因在于保护接线与保护装置参数不同，由于接线方式存在差异，需要对变压器进行二次补偿，二次接线为Y/Y形。原接线方式使得高压侧与低压侧差动臂电流值不同，变压器投运电流平衡缺失，差值逐渐增大，最终出现差动保护动作。
4对变压器空载合闸引起的输电线路保护误动作故障的合理化建议
①研究含有直流分量的工频交流电压源激励方式，提出励磁电流上下半波对称度实时测量方法和半波直流电流自动调节控制技术，实现变压器剩磁快速完全消除。②分析变压器剩磁程度与铁心磁化曲线的关联关系，研究基于小信号斜率映射的变压器剩磁检测与评估方法，提出伏安曲线拟合、波形对称度、谐波含量比对等多维度剩磁含量评价标准。
结束语
主变压器主要负责变电运输工作，为各大地区提供可靠电力资源，也是确保电力运行稳定、安全关键因素。若变压器出现故障，差动保护动作则会开启，误动会在变压器正常运转情况下切断区域电源，对电力系统造成扰动。电力企业应加强研究变压器投运差动保护动作原理、方法以及优化措施，尽可能减少误动情况产生。
参考文献
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