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【摘 要】电力变压器在发电厂和变电站中起着变换电压等级和能源分配的作用，对电力系统的安全稳定运行至关重要。变压器差动保护中电流互感器及其联接组别问题影响着继电保护的特性，本文以此来进行分析。
【关键词】变压器 差动保护 电流互感器 TA 联接组
一、引言
电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一，对电力系统的安全稳定运行至关重要，尤其是大型高压、超高压电力变压器造价昂贵、运行责任重大。一旦发生故障遭到损坏，其检修难度大、时间长，要造成很大的经济损失；另外，发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。因此，对继电保护的要求很高。本文通过长期在变压器保护方面的研究、设计和应用中的体会，对变压器差动保护中变压器各侧电流互感器 TA及其联接组的若干问题专门作了探讨。
二、电流互感器TA联接组的变比匹配和相位修正
一般来说，在电力变压器中有电流流过时，通过变压器各侧电流互感器TA的二次电流不会正好完全平衡，这是由于变压器的变比和接线组别以及变压器各侧的电流互感器TA的变比和接线等情况有关。因此，变压器差动保护系统设计时必须考虑下列各项因素，使得经过合理匹配的各侧电流才能进行比较。这些因素主要是：变压器各侧的电压等级，包括分接头情况；变压器各侧的电流互感器情况及其接线方法；变压器Y-△接线下造成的电流相位角差；变压器Y接线绕组侧的中性点接地情况；变压器△侧有无接地故障零序电流电源。
三、电流互感器TA饱和时的对策
当前和今后一段时间内仍然大量采用的常规电磁耦合方式的电流互感器TA，由于故障电流大和系统时间常数长以及电流互感器TA本身的剩磁等因素引起的电流互感器TA饱和情况，会对变压器差动保护装置产生极为不利的影响。特别是电流互感器TA的暂态饱和对引用变压器各侧电流量的变压器差动保护的影响更大，应该采取相应的识别方法区分是否为变压器差动保护区外的故障造成的电流互感器TA饱和的情况，避免变压器差动保护发生误动作。目前，一方面对于电流互感器TA的选型已经考虑或注意到电流互感器TA的暂态饱和问题，如在高压系统或大容量电力设备高压侧普遍设计采用TPY级电流互感器，以及选用带小气隙的PR级电流互感器等，另一方面要求保护装置本身具有一定的抗电流互感器TA饱和的能力，特别是抗电流互感器TA的暂态饱和的能力。
四、电流互感器TA二次电路断线或短路时的对策
历来，对于微机型变压器差动保护判别其电流互感器TA二次电路的断线或短路故障比较困难，原因是单纯通过本身的电流量去判断接线比较复杂的电流互感器TA二次电路的多种多样的断线和短路故障，很难与各种各样的系统异常或故障情况区分，因此很多微机型变压器差动保护都只是配有简单的电流互感器TA二次电路的断线判别元件。
变压器差动保护的差流异常报警和电流互感器TA二次电路断线或短路判据如下：
（一）差流异常告警
当任何一相差流的有效值大于告警门坎值，而且连续满足该动作条件的时间超过10秒钟时，保护装置发出差流异常告警信号，但是不闭锁比率差动保护。该项功能兼有电流互感器TA二次电路断线或短路、采样通道异常（器件损坏或特性改变等）、外部接线回路不正常等情况的综合告警作用。
（二）瞬时电流互感器TA断线或短路告警
瞬时电流互感器TA断线或短路告警判据，在保护启动后满足以下任一条件时开放比率差动保护：
1.任一侧任一相的电压元件有突变启动
2.任一侧负序电压大于门坎值
3.启动后任一侧的任一相电流比启动前增大
4.启动后最大相电流大于1.2Ie
如果上述排除系统故障或扰动的判据不满足，而差动电流的工作点满足公式（1-1）时，那么保护判别为电流互感器TA二次电路断线或短路故障，而不认为发生了变压器内部短路故障。Id ≥ Idset Id ≥ k· Iz （1-1）式中：Idset—检查断线或短路差动电流门坎值，k — 检查断线或短路的比率系数。在以上判据的实际应用中，为了满足不同用户的需要，该判据元件可以设计为通过配置字选择仅仅发出告警信号，或者选择发出告警信号并且闭锁比率差动保护，或者选择不投入此判据元件。在选择了发出告警信号并且闭锁比率差动保护时，在此选择下还可以选择“永久”闭锁比率差动保护或相电流增大超过1.2Ie时自动解除闭锁比率差动保护。
五、电流互感器TA接线的相序、极性和接地问题
变压器差动保护按照有关的规定在保护投运前要严格检查输入保护装置的电流互感器TA接线电路的相序和极性，确保变压器差动保护的正确工作。但是工程实践反映，由于各种各样的原因，现场确有接错变压器各侧电流互感器三相电路的接线，导致相序和极性错误的情况发生，造成变压器差动保护不应有的误动。如果保护装置本身可以直观的显示输入的变压器各侧电流量的相角、幅值，那么对于变压器差动保护的各侧电流互感器TA接线的相序和极性检查会有很大的帮助，对变压器差动保护的安全稳定运行又多了一份保证。基于此考虑，利用微机型保护的较强的人机接口功能，可以直观显示变压器各侧电流量的相对相位角度和幅值，显示差流的幅值等，观察输入电流量的测量情况。
六、结束语
本文以上的分析，探讨了变压器差动保护中电流互感器TA及其联接组的若干问题，这些问题往往对于变压器差动保护的正确工作影响很大。不能够很好的解决这些问题，就会直接影响变压器差动保护的性能，甚至造成变压器差动保护的误动或拒动。实际应用中，由此引起的变压器差动保护的不正常工作情况也时有发生。
参考文献：
[1]王维俭 电气主设备继电保护原理与应用 北京：中国电力出版社，1998
[2]王梅义 电网继电保护应用 北京：中国电力出版社 1998
[3]西门子变压器保护 7UT512/513产品技术说明书
[4]李宏任 实用继电保护 北京：机械工业出版2002
作者简介：邝中魁：（1983年12月）、男，大学本科，从事火力发电厂继电保护班组
【关键词】变压器 差动保护 电流互感器 TA 联接组
一、引言
电力变压器是发电厂和变电站的主要电气设备之一，对电力系统的安全稳定运行至关重要，尤其是大型高压、超高压电力变压器造价昂贵、运行责任重大。一旦发生故障遭到损坏，其检修难度大、时间长，要造成很大的经济损失；另外，发生故障后突然切除变压器也会对电力系统造成或大或小的扰动。因此，对继电保护的要求很高。本文通过长期在变压器保护方面的研究、设计和应用中的体会，对变压器差动保护中变压器各侧电流互感器 TA及其联接组的若干问题专门作了探讨。
二、电流互感器TA联接组的变比匹配和相位修正
一般来说，在电力变压器中有电流流过时，通过变压器各侧电流互感器TA的二次电流不会正好完全平衡，这是由于变压器的变比和接线组别以及变压器各侧的电流互感器TA的变比和接线等情况有关。因此，变压器差动保护系统设计时必须考虑下列各项因素，使得经过合理匹配的各侧电流才能进行比较。这些因素主要是：变压器各侧的电压等级，包括分接头情况；变压器各侧的电流互感器情况及其接线方法；变压器Y-△接线下造成的电流相位角差；变压器Y接线绕组侧的中性点接地情况；变压器△侧有无接地故障零序电流电源。
三、电流互感器TA饱和时的对策
当前和今后一段时间内仍然大量采用的常规电磁耦合方式的电流互感器TA，由于故障电流大和系统时间常数长以及电流互感器TA本身的剩磁等因素引起的电流互感器TA饱和情况，会对变压器差动保护装置产生极为不利的影响。特别是电流互感器TA的暂态饱和对引用变压器各侧电流量的变压器差动保护的影响更大，应该采取相应的识别方法区分是否为变压器差动保护区外的故障造成的电流互感器TA饱和的情况，避免变压器差动保护发生误动作。目前，一方面对于电流互感器TA的选型已经考虑或注意到电流互感器TA的暂态饱和问题，如在高压系统或大容量电力设备高压侧普遍设计采用TPY级电流互感器，以及选用带小气隙的PR级电流互感器等，另一方面要求保护装置本身具有一定的抗电流互感器TA饱和的能力，特别是抗电流互感器TA的暂态饱和的能力。
四、电流互感器TA二次电路断线或短路时的对策
历来，对于微机型变压器差动保护判别其电流互感器TA二次电路的断线或短路故障比较困难，原因是单纯通过本身的电流量去判断接线比较复杂的电流互感器TA二次电路的多种多样的断线和短路故障，很难与各种各样的系统异常或故障情况区分，因此很多微机型变压器差动保护都只是配有简单的电流互感器TA二次电路的断线判别元件。
变压器差动保护的差流异常报警和电流互感器TA二次电路断线或短路判据如下：
（一）差流异常告警
当任何一相差流的有效值大于告警门坎值，而且连续满足该动作条件的时间超过10秒钟时，保护装置发出差流异常告警信号，但是不闭锁比率差动保护。该项功能兼有电流互感器TA二次电路断线或短路、采样通道异常（器件损坏或特性改变等）、外部接线回路不正常等情况的综合告警作用。
（二）瞬时电流互感器TA断线或短路告警
瞬时电流互感器TA断线或短路告警判据，在保护启动后满足以下任一条件时开放比率差动保护：
1.任一侧任一相的电压元件有突变启动
2.任一侧负序电压大于门坎值
3.启动后任一侧的任一相电流比启动前增大
4.启动后最大相电流大于1.2Ie
如果上述排除系统故障或扰动的判据不满足，而差动电流的工作点满足公式（1-1）时，那么保护判别为电流互感器TA二次电路断线或短路故障，而不认为发生了变压器内部短路故障。Id ≥ Idset Id ≥ k· Iz （1-1）式中：Idset—检查断线或短路差动电流门坎值，k — 检查断线或短路的比率系数。在以上判据的实际应用中，为了满足不同用户的需要，该判据元件可以设计为通过配置字选择仅仅发出告警信号，或者选择发出告警信号并且闭锁比率差动保护，或者选择不投入此判据元件。在选择了发出告警信号并且闭锁比率差动保护时，在此选择下还可以选择“永久”闭锁比率差动保护或相电流增大超过1.2Ie时自动解除闭锁比率差动保护。
五、电流互感器TA接线的相序、极性和接地问题
变压器差动保护按照有关的规定在保护投运前要严格检查输入保护装置的电流互感器TA接线电路的相序和极性，确保变压器差动保护的正确工作。但是工程实践反映，由于各种各样的原因，现场确有接错变压器各侧电流互感器三相电路的接线，导致相序和极性错误的情况发生，造成变压器差动保护不应有的误动。如果保护装置本身可以直观的显示输入的变压器各侧电流量的相角、幅值，那么对于变压器差动保护的各侧电流互感器TA接线的相序和极性检查会有很大的帮助，对变压器差动保护的安全稳定运行又多了一份保证。基于此考虑，利用微机型保护的较强的人机接口功能，可以直观显示变压器各侧电流量的相对相位角度和幅值，显示差流的幅值等，观察输入电流量的测量情况。
六、结束语
本文以上的分析，探讨了变压器差动保护中电流互感器TA及其联接组的若干问题，这些问题往往对于变压器差动保护的正确工作影响很大。不能够很好的解决这些问题，就会直接影响变压器差动保护的性能，甚至造成变压器差动保护的误动或拒动。实际应用中，由此引起的变压器差动保护的不正常工作情况也时有发生。
参考文献：
[1]王维俭 电气主设备继电保护原理与应用 北京：中国电力出版社，1998
[2]王梅义 电网继电保护应用 北京：中国电力出版社 1998
[3]西门子变压器保护 7UT512/513产品技术说明书
[4]李宏任 实用继电保护 北京：机械工业出版2002
作者简介：邝中魁：（1983年12月）、男，大学本科，从事火力发电厂继电保护班组