侯光杰
新疆伊犁河流域开发建设管理局 新疆 伊宁 835000
摘要：现如今，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大，从差动保护角度展开分析，介绍水电站变压器差动保护运用情况，探讨水电站变压器差动保护动作原理及其影响因素，对提高差动保护动作可靠性提出建议。围绕工程案例，分析一起水电站变压器差动保护动作事件。
关键词：水电站；变压器；差动保护；影响因素；处理
引言
变压器是利用电磁感应原理对电流、电压进行调整的装置，是变电站中最重要的设备。变压器有多种联结组别，联结组别与高低压侧套管标示的A、B、C和a、b、c相序密切相关，如果相序改变，联结组别也就改变了。差动保护是变压器主保护，保护范围为变压器高低压两侧电流互感器之间部分，可以反映变压器绕组、引出线及套管的故障。差动保护必须和变压器组别匹配才能发挥应有作用，否则就会造成误动和拒动。
1变压器结构及工作原理
电力变压器是使用电磁感应的原理将一种交流电压能转换成另一种同频率的交流电压能。电力变压器的工作原理可以用六个字来概括“电生磁，磁生电”。电力变压器一次侧通过变化的交流电，这种变化的电流在由铁芯组成的主磁通回路中产生交变的主磁通，主磁通同时通过一次绕组与二次绕组，根据电磁感应原理，在电力变压器的一次绕组中会产生自感应电动势，而在二次绕组中也会产生互感应电动势。电力变压器是通过电磁感应原理制成的，磁路一般由磁导率较高的铁磁材料组成，为了降低交变磁通在铁芯中形成的涡流与磁滞的消磨，电力变压器的铁心是通过厚度为0.35mm的冷轧硅钢板叠加而成的。电力变压器的电路部分是绕组，它通常由高导电率材料制成，每个绕组之间应有较好的绝缘能力，以确保电力变压器的电流回路畅通。在组装的过程中，低电压绕组接近铁芯，低电压绕组被高电压绕组包裹在内部。绕组与铁芯常常安放在有电力变压器油的油箱中，这对增强绝缘和散热起着非常重要的作用。电力变压器的引线务必通过油箱的绝缘套管，并通过油箱盖，以便高压引线与接地油箱起绝缘作用。
2差动保护动作影响因素
2.1不平衡电流方面
变压器运行中，不平衡电流的存在直接影响差动保护动作正确性，归纳导致不平衡电流的原因：①计算变比与实际变比不一致；②变压器挡位变化影响；③CT传变误差；④励磁电流影响。
2.2电流互感器二次端子接触不良方面
电流互感器二次侧端子往往年限较长，很可能出现 CT 接线松动的情况，一旦出现机械振动等问题，极易引发断开问题，或是二次侧连接导线由于过度磨损出现断线问题。水电站变压器实际运行中，一旦产生接触不良、短线问题，差动电流将转变为正常运行单相电流值，这也就导致差动电流高出整定值，引发误动。同时，若是变压器内部故障，差动电流为零，无法准确判断故障，引发拒动问题。
2.3接线错误方面
接线错误引发的变压器差动保护误动问题，主要有2种：①变压器一次、二次接线极性接反；②差动保护元件极性接反。由此不难发现，变压器差动误动中，人为因素影响不容小觑，必须规范进行相关安装作业，落实日常检查与管理工作，保证系统运行安全性。
3提高差动保护动作可靠性的措施
3.1纵差保护
根据基尔霍夫定律，测量电力变压器每一侧电流的向量和，其物理含义是：当电力变压器正常工作或出现外部故障时，如果忽略励磁电流和其他的损耗，则电力变压器流入的电流与流出的电流相同。在电力变压器正常工作过程中发生外部短路现象，此时通过差动继电器中的电流为，处在最理想状态的时候，差动元件当中的电力值是0。因为电流式的互感器的特征以及变比等导致进入继电器中的电流无法达到平衡。在电力变压器内部出现故障的时候，进入差动继电器当中的电流指的就是短路点位置的短路电流。即，继电器的动作电流比短路电流值小的时候，此时继电器便会动作。
3.2进行差动整值计算来改善主变差动故障
在遇到主变差动故障时，首先，应避免主变压器最大负荷情况下平衡电流进而计算差动定值，统筹情况下，主变压器按照高压侧二次额定电流的6-21倍正定设置，根据相关计算，确定主变差动保护无误，排除整定值引起误动的概率；其次，应对保护装置进行全面检查，再检查直流回路，校验直流回路的检测参数是否与出厂时保持一致；最后，检查主变外观是否出现渗油漏油情况，呼吸器、防爆管以及压力释放阀是否异常。除此之外，还应该聘请专业的技术人才对电流互感器、二次回路线路进行检查，排除相关安全隐患。
3.3零序电流保护
当大电流流经接地系统的时候，会有零序的电流保护发生，被用来进行变压器的主保护以及相邻元器件在发生接地短路故障以后的后备保护。在正常情况下，当TA中没有电流流过时，零序电流保护将不会动作，在发生接地短路故障时，将会出现零序电流。当零序电流比保护动作整定值大时，中间继电器将动作，通过延时继电器延时后，电力变压器两端的断路器会发生跳闸现象。保护的动作时限也应该比后者大一个延时。
3.4瓦斯保护
当电力变压器油箱内部发生故障时 ( 包括由于微小的匝间短路和绝缘的损坏而导致的经电弧电阻的接地短路故障)，由事故点电流与电弧的影响，导致电力变压器油和其它绝缘材料会由于部分受热分解从而产生气体，由于气体较轻，将会从油箱流到油枕的顶部。故障非常严重时，油将会快速膨胀且产生气体，这时，强列的气流将与油混合流到油枕的顶部，从而使继电器的触点开始工作，连接到指定的控制回路，并及时发送信号或电力变压器自动被切断，形成响应上述气体而动作的保护装置，该装置称为瓦斯保护。（1）轻瓦斯。当电力变压器的内部出现较小故障时，气体以较低的速度产生，气体首先聚集在通往油箱的瓦斯继电器的上部，导致油位降低，浮筒降低以关闭水银触点，并且打开报警信号。（2）重瓦斯。当较严重故障出现在变压器内部时，变压器油的压力会瞬间增强，最终导致大量的油流向油枕方向，由于油流冲击档板，档板将会抑制弹簧的阻力，使磁铁沿干簧接触点方向挪动，关闭水银接触点，并且连接跳闸回路使断路器跳开。
结语
为保证电力系统运行稳定，必须重视变压器的差动保护问题，其运行情况相对较为复杂，在保证差动保护对内部故障灵敏度的同时，需加强对各种容易引发差动保护误动因素的认知与分析，保证差动保护可靠性。根据实践经验分析，水电站变压器运行中一旦出现差动保护动作，必须及时做好相关检查工作，判断故障原因、位置等，及时处理故障问题，确保变压器安全运行。
参考文献
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