变压器差动保护CT二次回路断线闭锁研究

变压器差动保护CT二次回路断线闭锁研究

龙菁菁

（广东汇盈电力工程有限公司528300）

摘要：可以说，差动保护的CT二次断线已经受到了电力系统和大型工厂的电力从业人员的越来越大的重视，本文也是根据笔者的不断摸索、研究，编制出多种适用于不同系统工况的CT断线闭锁差动保护逻辑功能。希望本文的撰写能够为广大同仁带来些许参考。

关键词：CT二次回路；断线闭锁；研究；变压器；差动保护

引言：

通过对以往的文献分析，我们发现对于变压器差动保护电流互感器CT二次回路断线闭锁功能，到现今为止，在技术上仍旧处于一个不大成熟的阶段，并且，也不具备可靠的产品。所以，当前在运行现场通常是把微机变压器保护中CT断线闭锁差动保护功能进行临时停用的。以笔者的经验之谈，可以说在微机保护在判据充分的情况之下，CT断线闭锁差动保护出口应当进行启用，这样对于提高供电可靠性、降低错误操作有着非常重要的作用。

1.关于CT二次断线的特征

①在发生单相、两相完全以及不完全断线期间，必定会有零序电流相应发生；②若单相、两相、三相完全断线：那么断线相电流将会骤然下落，断线相基本无电流流入保护装置；③单相、两相、三相若不完全断线：电流的下降具有一定的过渡性，并且断线回路还有部分电流流入保护装置中；④如果中性线完全断线：通常来说，三相负荷平衡，CT断线上可以说并没有电流经过，在这样的情况之下，中性线断线无法反映出电流的相应变化，如果三相负荷并没有非常平衡，那么，中性线断线时电流也将会进行急聚降落。

2.变压器差动保护动作电流计算

也是为了防止变压器内部线圈及引出线的相间及匝间断路，中性点直接接地系统侧引出线和线圈上的接地断路，变压器通常来说都会进行纵联差动保护装置的安装。纵联差动保护分成了以下几种类型：电磁型、晶体管型和微机型。它的基本原理还有定值计算所考虑的原则基本相近，也就是：①避开变压器空投及外部故障后电压恢复时变压器励磁涌流的影响；②避开变压器外部故障时在变压器保护中所引起的最大不平衡电流；③避开变压器差动保护二次回路断线时在差动回路中引起差电流的相关影响。

电磁型变压器差动保护的动作电流。所谓电磁型变压器差动保护指的就是通过速饱以及铁芯的差动继电器所组成，尽管能够通过励磁涌流中的非周期分量让铁芯饱和，以此来避开励磁涌流的作用，但是，经过了无数次经验，我们能够得出：差动继电器的动作电流还是要按躲过电流互感器二次回路断线来进行考量，也就是：

Idz=KkIf.max

Kk----可靠系数，采用1.3；

If.max----变压器最大负荷电流，一般采用变压器的而定电流Ie。

（2）按躲过变压器空投及外部故障外电压恢复时变压器产生的励磁涌流进行计算，也就是：

Idz=KkIe

Kk----可靠系数，使用1.3-1.5

Ie----变压器的额定电流Ie。

（3）按躲过外部短路时的最大不平衡电流来说，就是：

Idz=KkIbp

Kk----可靠系数，采用1.3；

Ibp----不平衡电流。

可以通过上面三个数值中的最大数，作为变压器的差动动作电流。

晶体管型、微机型变压器差动保护的动作电流。目前，晶体管变压器差动保护和微机变压器差动保护装置中，多采用利用变压器励磁涌流的制动特性，以躲过变压器励磁涌流对差动保护的影响，如采用波型鉴别或二次谐波制动本身具有躲励磁涌流功能，因此在整定差动保护的动作电流时仅仅只要按躲开正常运行时的最大不平衡电流整定即可。

3.变压器差动保护躲电流互感器二次回路断线性能分析

从变压器差动保护的动作电流计算可看出，电磁型变压器差动保护的动作电流计算时认为躲电流互感器二次回路断线时误动；而晶体管变压器差动保护和微机变压器差动保护的动作电流一般按变压器额定电流的25%-50%考虑，因此在差动回路的电流互感器二次回路断线时，如不采取措施，变压器的差动会误动作。

在变压器内部发生故障时，切除故障的时问越短，变压器差动保护的灵敏度越高，对变压器越有利，而电磁型变压器差动保护动作的快速性和灵敏性都满足不了现代大容量高电压变压器的要求。对大型变压器而言，将保护动作时长进行减短，能够提高差动保护的灵敏度，但是晶体管以及微机变压器的保护功能易于用逻辑来实现，因而快速、灵敏，其保护动作电流一般整定较小。

在实际生产运行中，由于二次回路的清扫和二次回路的检查，比较容易发生电流互感器二次回路断线，当主变负荷电流大于差动保护动作电流时，一旦发生断线，势必造成主变差动保护动作，跳开主变，从而损失负荷，这是不允许的。因此针对晶体管变压器保护，许多厂家研制了预防电流互感器二次回路断线的闭锁装置，加装在变压器差动保护上，但这些装置不能有效地判别电流互感器二次回路断线和区内故障的区别。使得其在解决电流互感器二次回路断线差动保护误动问题的同时，又带来了区内故障可能造成保护拒动的问题。这实际上是一种保护上的保护，不是很牢固，由于没有完全成熟的产品，加之在实际运用中的没有达到预定的目标，因此笔者认为暂时全部停用CT断线闭锁保护出口。

4.微机型变压器保护判别电流互感器二次回路断线的方式

随着微机技术的发展，微机保护在电网中得到了普遍应用，其保护功能通过软件来实现，采用什么样的判据，不同的厂家有不同的方法，笔者认为较合理的判别方法如下。

在保护程序中进行延时CT断线报警。即当任一相差电流大于0.15Ie，的时问超过lOs时发出CT断线信号，但不闭锁差动保护。这也兼起保护装置交流回路的自检功能。

在故障测量程序中进行瞬时CT断线闭锁保护装置出口，它有2种情况：①满足下列任一条件不进行CT断线判别：保护启动前某侧最大相电流小于（0.1-0.2）Ie，则不进行该侧CT断线闭锁；启动后最大相电流大于（1.2-1.4）Ie；在进行启动后任一侧电流比启动前增加。目的一方面是预防变压器负荷太轻时，误识别为CT断线，以此来闭锁差动保护出口。还有一方面是区分故障电流和负荷电流，由于一般故障电流都大于变压器的额定电流。②某侧电流同时满足下列条件进行CT断线闭锁判别：只有一相或两相电流为零；其他两相或一相电流与启动电流相等。

识别为CT断线后，闭锁保护装置出口，然而应当在差动元件经过涌流判别后动作，才进入瞬时CT断线判别程序，也预防了瞬时CT断线的误闭锁。

采用这样的判别，不仅能够在正常负荷时预防二次回路断线变压器差动保护误动作，还能够在发生故障刹那自动解除闭锁，从而正确地切除故障电流。

5.结论

综合上文，笔者认为对差动电流互感器二次回路断线是否闭锁差动保护，还是要具体情况具体对待分析，对电磁型、晶体管型变压器保护应不投差动电流互感器二次回路断线闭锁保护，而对微机变压器保护，只要采用合理的判别CT断线的方法，完全能够投入CT断线闭锁差动的功能，这对电网比较薄弱的地区尤其重要，否则变压器差动保护的CT二次回路断线，引起变压器差动保护动作，会导致大规模的停电。

6.致谢

经历这么长时间的磨砺，论文终于完稿，回首这几个月来收集、整理、思索、停滞、修改直至最终完成的过程，我得到了许多的关怀和帮助，现在要向他们表达我最诚挚的谢意。

首先，我要深深感谢我的知道老师，老师为人谦和，平易近人。在论文的选题、搜集资料和写作阶段，老师都倾注了极大的关怀和鼓励。借此机会，我谨向老师致以深深地谢意。也要感谢家人长期对我的关心、支持与信赖，他们无私的奉献精神为我树立了一个好的榜样。感谢我的父母多年来对我的养育之恩，感谢我的家人对我的支持和照顾。最后，感谢所有关心、爱护我的朋友。

参考文献：

[1]工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力出版社.

[2]GEMultilin.T35变压器管理继电器安装手册[M].北京：中国电力出版社