变压器差动保护误动原因分析及防范措施

刘汉文

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东 湛江 524057）

1 概述

海上某油田群平台B投产前，进行送电试运行。平台B由平台A通过10.5 kV/10.5 kV隔离变压器经海缆供电，平台B通过变压器降压至400 V，供平台正常生产。投产初次送电时，平台A先合闸VCB107投运隔离变压器，平台B合闸VCB201投运主变给本平台供电，在平台B轻载试运行时，出现平台A开关柜VCB107综保差动保护故障，平台A海缆柜VCB110、平台B开关VCB201欠压保护跳闸。

2 差动保护基本原理

变压器差动保护的基本原理通过检测输入、输出电流的差值Id，当该差值达到预设的动作值，即触发保护元件动作。变压器两侧均安装了电流互感器(Current Transformer, CT)，差动保护装置可作用于变压器绕组内部及其各种相间及匝间短路故障。差动保护原理如图1所示。

图1 差动保护原理图

当变压器正常运行或发生外部故障时,Id=I'1-I'2≈0。当变压器内部发生相间短路故障时，I'2改变了方向或等于零（无电源侧），此时Id=I'1+I'2＞0，Id存在一定值，将促使继电器可靠动作，跳开两侧的断路器，使故障设备断开电源。

3 差动保护定值设定原理

变压器外部故障时，差动保护有可靠的制动作用，同时内部故障时有较高的灵敏度。差动保护通常采用比率制动特性，利用故障时的短路电流来实现制动，使保护动作电流随制动电流的增加而增加。当外部故障时，虽然会产生不平衡电流，但外部故障短路电流越大，制动电流越大，差动电流也越大，从而差动保护不会误动作。内部故障时，虽然制动电流也增大，但内部故障会产生很大的差动电流，足够使保护动作[1]。……