数字式变压器保护差流越限告警原因分析与处理

华北油田任北110kV变电站2011年进行了综合自动化改造，主变保护采用北京四方继保自动化股份有限公司生产的 CSC—326G型数字式变压器保护，分为CSC—326GD差动保护、CSC—326GH高压侧后备保护、CSC—326GL中、低压侧后备保护。于 2011年底投入运行，在运行过程中，当供电负荷大幅增加时，2#主变差动保护装置频繁发出“差流越限”告警信号，使得该变压器主保护——差动保护处于异常状态，这大大影响了保护装置运行的可靠性，必须及时查找原因加以处理。

原因分析

在现场对装置进行检查，装置采样显示Ia差流为0.83A，Ib差流为0.98，Ic差流为0.88，

差动动作定值整定为2.4A，差流越限告警判据为：Idφ>0.3Icd(Idφ为各相差动电流)，即差流越限告警值为0.72A。不平衡电流超过差流越限定值，因此发出“差流越限”告警信号。

引起变压器差动保护的不平衡电流通常有4种原因：1变压器各侧电流互感器型号不同，即各侧电流互感器的饱和特性和励磁电流不同而引起的不平衡电流;2实际的电流互感器变比和计算变比不同引起的不平衡电流;3改变变压器调压分接头引起的不平衡电流;4暂态情况下短路电流的非周期分量对电流互感器的影响和变压器空载投入产生的励磁涌流引起的不平衡电流。

由于差流越限告警是在正常运行且无调压操作时发出，不存在暂态情况和调压分接头

问题，保护班人员对变压器各侧的电流互感器进行特性试验(匝比极性试验、磁化曲线试验)，匝比、极性均符合设计要求，且电流互感器都满足10%误差曲线要求，测量差动回路不平衡电流也在正常范围内，因此与电流互感器特性无关。

当白天负荷比较小时，差流越限告警消失，对2#主变保护外部电流回路进行相量测试，并和装置采样信息进行比较，见下表：

相量测量值与装置采样值比较

核对仪器测量与装置采样值结果均一致。

根据现场检查情况和测试数据，基本排除了外部电流回路和电流互感器的原因。问题一定出在差动保护装置，比较保护装置正常运行状态和发出“差流越限” 告警状态时的区别是负荷电流相差很大，即告警状态下负荷电流较大，因此差流越限与负荷电流增大有关，表明保护装置的采集系统在较大的负荷电流情况下工作不正常。对保护装置重新进行校验，我们采用对比分析法(与1#主变差动保护装置对比)进行分析。首先断开2#主变三侧102、302、602开关，停2#主变，再查看1#主变差动保护装置高压侧、中压侧、低压测测量的有效值以及差流值如图1、图2：

从保护装置显示可知1#主变110kV侧、35kV侧、6kV侧三侧A相电流与相位分别为：1.553A，0°;1.794A，168.3°;0.850A，-59.82°。三侧A相差流为IA0.058A。

1#主变差动保护装置一直正常，用保护试验台把1#主变的三侧A相电流与相位角值同时加给2#主变差动保护装置，结果差流显示为：差流 IA0.175A，是1#主变装置显示的差流0.058A的3倍;再把1#主变三侧电流值扩大2倍，相位角不变，即3.106、 0.000°，3.588A、168.3°，1.710A、-59.82°同时加给2#差动保护装置，结果差流显示为：差流IA0.351A，比扩大前的差流0.175扩大2倍;最后把1#主变三侧电流值扩大4倍，相位角不变，即6.212A、0.000°，7.176A、168.3°，3.420A、 -59.82°同时加给2#差动保护装置，结果差流显示为：差流IA0.703A，比扩大前的差流0.175扩大4倍。该变电站负荷高时主变三侧各相电流可达到7.33A，8.478A，4.037A，用保护试验台将以上三测电流同时加给2#主变差动保护装置，结果装置显示差流为0.85A，达到差流越限报警值0.72A，装置发出“差流越限”告警信号。

从以上试验数据以及比较可以看出，2#变差动保护装置差动逻辑运算可能存在问题，即保护程序在计算差流时误差比较大，当负荷增大到一定程度时，计算出的差流将超过差流越限定值而发出告警信号。

总结

联系厂家更换保护装置的CPU插件后，按上述方法加电流试验，差流显示均正常，与1#装置显示基本相同。保护投入运行后，装置采样显示差流IA为0.026A，IB为0.024A，IC为0.025A，至今未发“差流越限”告警信号，装置异常彻底解除。

分析此异常产生的原因，一是保护装置硬件有缺陷，一是在改造验收时，忽略了对装置的差流误差进行校验。在以后的改造验收时，一定要注意对主变差动保护装置差流进行校验，以保证差动保护的可靠性。