断路器三相不同期合闸对主变差动保护的影响分析_徐凤玲
某电厂非同期合闸事故分析报告
某电厂非同期合闸事故分析报告作者：温玲玲邵玉李晓丹苏晓倩王凯来源：《现代商贸工业》2010年第21期摘要:为了提高供电的可靠性和供电质量,合理地分配负荷,减少系统备用容量,达到经济运行的目的,发电厂的同步发电机和电力系统内各发电厂应按照一定的条件并列在一起运行,而实现并列运行的操作称为并列操作或同期操作。
在进行发电机组的准同期并列时,准同期并列是手动操作,操作是否顺利与运行人员的经验有很大的关系,若同期并列操作不当,将可能引起非同期并列的严重后果。
则通过某电厂一起因人员误操作造成非同期合闸事故来进行阐述同期原理,重点对非同期合闸所产生的严重后果进行分析并提出防范措施。
关键词:发电厂;非同期;防范措施中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2010)21-0320-02某电厂一台装机容量为200MW发电机组在修复1号锅炉省煤器东侧漏泄后,在启机操作时,因运行人员操作失误,致使非同期合闸,同时1号主变B相绕组损坏,造成事故扩大,在1号主变故障的同时,2号机组跳闸,后果极其严重。
因此,为了保证电力系统能够安全、稳定运行,要求操作人员必须具有丰富的现场经验和实际工作的锻炼;在操作时注意力必须高度集中,密切监视机组及表计变动情况;抓住机会稳、准地进行发电机的并列操作,确保待并发电机安全可靠地并入电网运行。
下面我就对此次非同期合闸事故进行一下详细的介绍及分析。
1 事故经过11月9日1号机组准备起机。
06时1号锅炉点火。
08时50分汽轮机冲转。
机组参数正常。
09时00分1号发电机开始升压,合上MK开关,合上DL3、DL4开关,定子电压15.75kv,转子电流700A,220kv母线带电压239 kv。
其他各参数正常。
09时05分投入同期装置直流保险器,检查同期闭锁STA在闭锁位置,将同期方式切至自动,投入同期开关TTA,将同期装置复位,通知汽机投入同期允许,进行并网操作。
监护人唱票“按下1号发电机组自动准同期启动QA按钮”,操作人边复诵边将光标点在操作端界面驱动级操作“合”按钮上,按下,监护人没有确认,操作人和监护人都没觉出错误,又将光标点在确人执行的按钮,驱动级操作“合”按钮上是2201开关传动试验用的, 2201开关合闸立即跳开。
500kv断路器微机三相不一致保护的改进研究
本文提出的改进方案将操作箱 合 位 继 电 器（HWJ）节 点 加 入 三 相 不 一致逻辑判断中去，可解 决微机 三 相不一致保护无法识别断路器合闸 后单相偷跳的非全相状态 问 题，可 提高微机三相不一致保护动作的正 确率，保证电网的安全稳定运行。
图4 断路器操作箱跳位继电器TWJ监视回路
故障电流，还会使断路器损坏，扩大故障 范围。故一般液压操动机构、气动操动机 构都有压力开关对操动机构的压力进行 监测，并发出重合闸闭锁信号。当操动机 构 因 压 力 异 常 ，如 执 行 一 次 合 闸 命 令 后 压 力 不 足 时 ，切 断 合 闸 回 路 并 发 出 报 警 信号。500 kV断路器合闸机构回路如图3 所示，串入合闸机构闭锁继电器节点K15。 当断路器执行一次合闸命令后，储能被 释放一部分。当储能不足时，机械合闸闭 锁继电器动作，K15辅助节点打开，切断 三相合闸回路，并发出“断路器机械合闸 闭锁”信号。需待打压机构将压力恢复正 常后，合闸机构闭锁继电器才会返回。 500 kV 典 型 设 计 回 路 中 ，断 路 器 操 作 箱 分 位 继 电 器 （TWJ）并 接在 各 分 相合 闸 回 路 中 ，如 图 4 所 示 ，故 机 械 合 闸 闭 锁继电器一旦动作，将切断三相合闸回路，断路器操作箱TWJ 无法励磁。如果此时某相发生偷跳，TWJ依然无法励磁，不能 反映断路器真实的状态。因微机三相不一致保护采用操作箱 分 相 TWJ 常开 节 点 作 为 判 据 ，故 微 机 三 相 不 一 致 保 护 也 无 法
关键词：微机三相不一致保护；合闸失败；逻辑改进
0 引言
断路器三相不一致保护是220 kV及以上分相操作断路器 必 须 配 备 的 保 护 ，用 于 防 止 断 路 器 出 现 非 全 相 运 行 的 状 态 。 2019年9月，±500 kV某换流站500 kV交流滤波器投入时出现 了断路器非全相运行状态，但微机三相不一致保护拒动，最后 由本体三相不一致保护动作切除了故障。
断路器三相不一致保护误动分析及对策
电力系统2019.3 电力系统装备丨73Electric System2019年第3期2019 No.3电力系统装备Electric Power System Equipment 目前220 kV 电压等级及以上的电网中，基于电网稳定和可靠性的考虑，断路器普遍采用分相的操作机构。
当断路器由于误操作或机械方面的原因使三相不能同时合闸或分闸，或在正常运行中突然一相跳闸等异常情况就会造成非全相运行。
当断路器非全相运行时，将在电力系统中出现较大的零序或负序分量[1]，若持续时间过长，可能会引起相邻运行的设备二次保护误动，使故障范围扩大，甚至会造成系统解列的严重事故。
因此三相不一致保护能够在断路器非全相运行时，快速切除故障，恢复电网正常运行。
1 三相不一致保护配置和原理根据《中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编》要求，220 kV 及以上电压等级的断路器均应配置两套三相不一致保护，一套是微机型线路保护装置中配置，一套是断路器机构本体配置，在正常运行方式下，两套保护均必须可靠投入。
微机型线路保护装置配置的三相不一致保护原理（见图1）：三相不一致保护采用零序电流、负序电流作为辅助判据，断路器非全相位置为主要判据，同时满足3个条件下，经三相不一致保护整定延时后，保护出口跳闸。
3I 0>I 0BYZ I 2>I 2BYZ 非全相位置I 0BYZ:不一致零序过流I 2BYZ:不一致零序过流不一致时间定值不一致保护跳闸TJ不一致零序开放不一致负序开放不一致保护+E+E &图1 保护装置三相不一致逻辑图断路器本体的三相不一致保护原理（见图2）：断路器机构三相不一致主要通过断路器三相常开辅助节点和三相常闭辅助节点串联组成，当断路器出现非全相运行时，经三相不一致保护动作延时后，接通跳闸回路直接出口。
+DLA DLA 断路器三相不一致动作DLB DLB DLCDLC图2 断路器本体三相不一致原理图通过分析微机保护装置的三相不一致保护和断路器本体的三相不一致保护动作原理，保护装置的三相不一致保护动作需要满足三个判据，动作可靠性要求更高，断路器本体的三相不一致保护原理和接线都比较简单，仅需要满足断路器非全相运行的条件就可以出口动作。
断路器三相非同期回路误动作原因分析及回路优化设计
• 140•断路器三相非同期回路误动作原因分析及回路优化设计山东泰开高压开关有限公司 唐东升 李传金导语：本文根据一起断路器三相不一致保护误动作事件，结合故障录波信息，对目前国内外各开关厂的220kV 、550kV GIS 分相操作的断路器中，三相不一致保护回路在使用过程中出现的问题以及前期设计方案进行了分析，找出了前期设计方案的弊端，提出了改进方案，并通过了试验验证，为该类问题的处理提供了解决方法。
关键词：三相不一致；断路器；时间继电器；保护误动0 引言目前220kV 及以上电压等级分相操作的断路器，为防止断路器三相位置不一致，导致断路器误动、拒动，引起设备损害或越级跳闸，断路器应采用三相不一致保护；其目前的设计方案是将断路器的三相常开、常闭辅助点分别并联后再串联，然后启动时间继电器，时间继电器延时后启动跳闸出口继电器，最终跳闸出口继电器启动使断路器的三相全部跳闸；结构上简单可靠，但是受环境及元器件本身质量的问题，绝缘度降低，可能造成三相不一致保护误动。
本文结合各开关厂在现场出现的问题提出解决整改方案，优化设计回路。
1 现场出现情况某220kVGIS 工程，断路器机构为三相分箱操作机构，在无操作、无故障的正常运行状况下，断路器自动跳闸，监控后台有断路器三相非同期信号报文，现场实际情况未出现断路器非同期现象；2 原因分析以及前期的处理措施2.1 原因分析按照图纸，检查三相不一致回路，经排查，回路接线完整无误，汇控柜内的三相不一致信号是由三相不一致保护回路中的跳闸出口继电器发出，故重点排查非同期继电器是否出现误动；恢复二次接线，重新对断路器进行合闸，并观察继电器动作情况，发现断路器三相合闸后，非同期继电器动作；因其是靠时间继电器来启动的，故首先排查一下时间继电器的绝缘程度，用兆欧表测时间继电器的常开输出抽头，发现绝缘程度过低；更换时间继电器，测量常开输出接点绝缘电阻无穷大，投断路器操作电源，操作断路器，故障现象消失。
例析断路器三相不一致保护拒动成因
例析断路器三相不一致保护拒动成因220kV及以上电压等级分相操作的断路器，由于在运行中可能出现非全相运行的状态，造成系统出现零序或负序分量，严重影响电网的安全运行。
按照相关技术要求，需配置断路器三相不一致保护。
然而，断路器三相不一致保护的配置方案及二次回路接线可能对保护正确动作造成很大影响，有时会造成三相不一致保护拒动。
1 事故简介2011年3月20日，某500kV变电站#1主变送电过程中，在合上变压器500kV 侧2台断路器充电正常后，操作合220kV侧2001断路器过程中，监控系统发出“2001断路器三相不一致运行”、“2001断路器控制回路断线”、“#1主变第一保护公共绕组零序过流保护动作”、“#1主变第二套保护公共绕组零序过流保护动作”告警信号，现场检查#1主变三侧断路器均在断开位置。
事故后检查发现，2001断路器在操作时仅有C相成功合闸，A、B相断路器由于控制回路问题拒合，而断路器的三相不一致保护拒动，非全相状态由主变第一、第二套保护公共绕组零序过流保护动作切除。
进一步检查发现：2001断路器汇控箱内用于A、B相“远/近控切换”的2个把手SPT1、SPT2在切换至“远方”位置时，其控制断路器合闸的接点导通不良：测量SPT1、SPT2切换把手接入断路器远控合闸回路接点电阻不导通的情况居多，偶尔导通时其电阻也在40～800Ω之间。
由此判断在2001断路器遥控合闸时，A、B相“远/近控切换”把手SPT1、SPT2接入远控合闸的接点不导通或电阻过大，造成A、B相合闸控制回路实际断线，从而A、B相无法合闸。
2 原因分析2001断路器为1991年投产的国产设备，分相操作机构，操作继电器箱为分相操作箱。
由于当时国产断路器本体三相不一致保护总体运行情况不佳，2003年运行单位已根据有关文件的要求将其本体三相不一致保护取消，使用主变保护C屏内RCS-974FG保护的断路器三相不一致保护功能。
第一，断路器合闸控制回路在操作继电器箱端子排上将A 、B 、C 三相合闸命令与跳闸位置监视并联再接到断路器汇控箱（如图2所示）。
一起500 kV断路器“三相不一致保护功能”缺陷原因分析
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·38·2021年第22期文章编号：2095－6835（2021）22－0038－02一起500kV断路器“三相不一致保护功能”缺陷原因分析刘永康（国网江苏省电力有限公司检修分公司，江苏南京211101）摘要：某变电站500kV断路器竣工预验收时，发现某断路器三相不一致保护功能存在缺陷，即断路器A、C两相分闸而B相合闸时，断路器三相不一致保护无法跳开B相。
经排查，该断路器机构箱内部接线错误，按要求完成整改后，断路器三相不一致保护功能恢复，满足投运要求。
关键词：断路器；三相不一致保护；二次回路；缺陷原因中图分类号：TM561文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.22.016220kV及以上的断路器通常采用分相操作，断路器长期运行后，分、合闸同期性差异会逐渐增加，运行中可能出现由于合闸不同期或分闸不同期引起的断路器三相缺相运行异常状态。
另外，运维人员误操作或者系统故障等原因也可能出现断路器缺相运行情况。
断路器缺相运行会导致电力系统产生负序和零序电流，若无法快速切除三相不一致运行线路，会导致保护误动作，出现越级跳闸情况。
另外，由于断路器缺相运行会导致变压器和负荷设备缺相运行，因此会出现电压升高或失电问题，设备难以运行甚至可能出现设备故障。
为防止出现以上事故，断路器本体应配置三相位置不一致保护[1-2]。
1三相不一致保护功能原理三相不一致保护功能为当断路器的三相位置不一致时，通过延时继电器控制断开所有断口。
保护功能需将机构箱内的辅助开关接点接入到回路，把三相机构箱内辅助开关的常闭接点和常开接点分别并联再串联，经过时间继电器延时出口跳闸。
当断路器三相位置不一致时，回路导通，经过延时，出口继电器动作，跳开断路器。
延时整定要求如下。
1000kV、500kV断路器：与线路相关的断路器、三相不一致保护动作时间应与单相重合闸时间匹配，统一取2.5s。
断路器三相不一致保护可靠性分析及改进措施
体三相不一致保护整定为 3.0 s，其他整定为 1 s。
作者简介：李清泉 (1991- )，男，硕士，从事电力系统继电保护运行维护工作。
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断路器三相不一致保护可靠性分析及改进措施
电工电气 (2019 No.9)
对于三相不一致保护动作时躲开单相重合 闸的时间 [2]。对于采用单相重合闸的线路断路器而
言，其重合闸时间整定为 1 s，特别的对于 2/3 接
线的 500 kV 电气设备而言，由于采用边断路器先重，
中断路器后重的策略，所以中断路器重合闸时间需
要整定为 1.2 s。因此三相不一致保护延时时间的
整定原则为：与线路相关的断路器微机三相不一致
保护，500 k V 的时间整定为 2.0 s，220 k V 整定为
2.5 s，其他整定为 0.5 s；与线路相关的断路器本
电工电气 (2019 No.9)
断路器三相不一致保护可靠性分析及改进措施
断路器三相不一致保护可靠性分析及改进措施
李清泉，胡云龙，常高颂，冯知海
(国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250018)
摘 要：为了提高断路器三相不一致保护的动作可靠性，从断路器本体三相不一致保护和微机三相 不一致保护的原理构成、存在的问题等入手，分析了导致三相不一致保护不正确动作的因素，并结合以 上两种三相不一致保护的优点，提出一种新型三相不一致保护控制回路 , 该保护控制回路增加了继电器 和触点的数目并改变了原有的拓扑结构。对比传统三相不一致控制回路中存在的器件易老化、时间继电 器可靠性差等不足 , 该回路具有对器件依赖性低、防老化性能更好、可靠性更高的特点。
0 引言
为了保证电网的安全稳定运行，在 220 k V 及 以上电压等级的电网中多采用分相断路器。但是当 输电线路一相或两相断线、合闸时断路器三相触头 不能同时接通以及单相故障后故障相跳闸等都会导 致断路器三相不一致运行。因此分相断路器需要能 够准确反映断路器运行状态并作用于三相跳闸的三 相不一致保护。目前断路器的三相不一致保护既可 以由微机保护装置实现，也可以由断路器本体实现。 而参考文献 [1] 指出，220 ～ 500 kV 断路器三相不 一致，应尽量采用断路器本体的三相不一致保护， 而不再另外设置三相不一致保护。但是在实际运行 中发现，断路器本体三相不一致保护由于二次回路
断路器三相不一致保护误动原因分析及对策
Ｍ ａｆ ｌｈｎｃｉ ｎ Ｃ ｕｓ ｓＡｎａ ｙ ｉ ｆＣｉｃ ｔＢｒ ａ ｅ ｔｏ ａ ｅ ｌ ｓｓｏ ｒ ｕｉ． ｅ ｋ ｒＴｈｒ ｅ Ｐｈ ｓ ｅ－ ａ ｅ
Ｉ Ｏ ｉｔ ｎｔＰｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎｃ ｎｓｓ ｅ ｏ ｅ ｔｏ ｎ ｕ ｅ ｍ ａ ｕｒ ￥
事件 ，提 出了相 应 的防范措 施和 改进方 案 引 卜。
ｌ 三 相 不 一 致保 护误 动 情 况
２ １ 年 １ 月４ ０ １ ０ 曰，某 变 电站２ ０ｋ 线 路 开 关 在 ２ Ｖ
非 全 相 运 行 状 态 断 路 器 的保 护 显得 尤 为 重 要 。 由 于 人 为合 闸或 自动 重合 过程 中存在拒 动 可能 ，故要 求 微机 和断 路器三 相不 一致 保护 同时投 入 ，互 为补 充 。 目前广 泛采 用 的断路器 本体 三相 不一致 保护 方 案 中 ，起 动 回路取 自断路器 跳合 位辅 助接 点 ，回路 简 单 ，可 靠性 更高 ，但从运 行环 境来 看 ，本体三 相 不 一致保 护长 期运行 在 室外恶 劣条件 下 ，继 电器接 点氧化 、线 路老化 、绝缘 降低 都可 能造成 本体 三相 不 一致 误动 。为此 ，本 文结合 三相 不一 致保护 误动
护 装置 ，再通 过零序 或 负序作 为辅助 判据 来 闭锁 微
机 保护 中三 相 不一致 ，其辅 助判据 综合判 断后 ，延 时 出 口动 作 ，启 动跳 闸 回路 。也 就 是 说 三 相 不 一 致 保护 动 作 出 口应 满 足 以下 两个 条 件 ： （） 路器 １断
非全 相运行 。 （） ２ 流过 三相不 一致 保护 的零序 （ 负 或
数据 示意 图如 图１ 所示 。
作 者简 介 ：刘 秋英 （９３ ） １８一 ，女，工 程师 ，硕 士 ，从 事继 电保护 研究 、维护 工作 ；
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Ｄｉａｎｑｉｇｏｎｇｃｈｅｎｇ ｙｕ Ｚｉｄｏｎｇｈｕａ◆ 电气工程与自动化
２２０ｋＶ 架空输电线路防雷措施探究
李陈程
（湖 北 省 电 力 公 司 荆 门 供 电 公 司 ，湖 北 荆 门 ４４８０００） 摘 要 ：总 结 了 现 阶 段 我 国 已 有 的 输 电 线 路 防 雷 技 术 ，并 以 荆 门 电 网２２０ｋＶ 架 空 输 电 线 路 为 例 ，在 分 析 雷 击 跳 闸 故 障 原 因 的 基 础 上 ， 有针对性地提出了几点防雷措施。 关 键 词 ：２２０ｋＶ 架 空 输 电 线 路 ；防 雷 ；雷 击 跳 闸
３ 以某１１０ｋＶ 主变断路器三相不同期合闸的波形数 据 为例进行分析
某１１０ｋＶ 变压器 在 现 场 进 行 过 高 压 侧 开 关 检 修 后 ，送 变 压器时差动保护动作，动作报文：１０２ｍｓ Ｂ 相差 动 保 护 动 作，动 作电流２．３９Ａ。 对 断 路 器 开 关 特 性 同 期 试 验 后 发 现 ：不 同 期 ２０．４ ｍｓ，合 闸 不 同 期 不 满 足 要 求 （≤５ ｍｓ）。 ３．１ 现 场 录 波 数 据 分 析
０ 引 言
近年来，我国针 对 ２２０ｋＶ 架 空 输 电 线 路 的 防 雷 展 开 了 一 系列研究，如清华大 学 就 研 制 出 适 合 多 雷 地 区 的 ２２０ｋＶ 无 间 隙线路避雷器，它具有很好的钳 电 位 作 用，防 雷 效 果 比 较 明 显 。 但毋庸置疑，我国对 ２２０ｋＶ 架 空 输 电 线 路 防 雷 措 施 的 改 进 还 处于摸索阶段，与 世 界 先 进 水 平 还 存 在 较 大 的 差 异 ，对 其 展 开 研究势在必行。
通过以上分析，为 避 免 发 生 类 似 事 件 ，可 采 取 降 低 差 动 保 护二次谐波制 动 系 数 （１５％）和 加 强 断 路 器 开 关 特 性 同 期 试 验 的 措 施 ，使 断 路 器 合 闸 不 同 期 满 足 要 求 （≤５ ｍｓ）。
４ 结 语
断路器三相不 同 期 合 闸，容 易 引 起 主 变 差 动 保 护 误 动 作 ， 所以在差动保护中二次谐波制动系数应结合主变充电时的二 次谐波含量合理取值；同时应考 虑 三 相 不 同 期 时 励 磁 涌 流 的 影 响，目前国内变压器 差 动 保 护 二 次 谐 波 制 动 系 数 普 遍 取 １５％， 部分变压器根据运 行 经 验 可 取 １２％。 双 套 配 置 的 变 压 器 保 护 除了二次谐波制动原理外应配置一套利用波形判别原理识别 涌流的差动保 护。 同 时，断 路 器 合 闸 时 三 相 不 同 期 ，对 变 压 器 也会带来较 大 危 害，为 保 证 变 压 器 安 全 及 减 少 差 动 保 护 的 误 动，须在断路器安 装 投 入 运 行 前 、断 路 器 检 修 后 重 新 投 运 前 认 真调试，使三相合 闸 同 期 性 符 合 产 品 技 术 条 件 的 规 定 ，减 少 因 断路器不同期合闸而对电力设备及电网带来的危害。
（２）非常规防雷 技 术。 除 了 上 述 常 规 防 雷 技 术 外 ，近 年 来 各种非常规 防 雷 技 术 也 逐 渐 应 用 到 输 电 线 路 的 雷 电 防 护 上。 １）在输电线路中安装 消 雷 器 和 提 前 发 射 接 闪 器 。 通 过 中 和 雷 云电荷，消雷器可以对放电雷 电 流 进 行 抑 制 或 抵 消 。 通 过 提 升 避雷针的接闪能力，提前发射接 闪 器 可 以 扩 大 避 雷 针 的 保 护 范 围。将这两者应用 到 输 电 线 路 上 ，可 以 提 高 其 防 雷 水 平 ，但 由 于对这两种防雷理论的研究还 不 是 十 分 透 彻，因 此 国 际 防 雷 组 织还没有认可这两类防 雷 产 品。２）在 输 电 线 路 安 装 水 柱 引 雷 装置、火箭引雷装置和激光引 雷 装 置 等。 但 目 前 这 些 引 雷 装 置 的 研 究 还 处 于 完 善 阶 段 ，成 熟 产 品 上 市 还 需 要 较 长 的 时 间 。
电气工程与自动化 ◆Ｄｉａｎｑｉｇｏｎｇｃｈｅｎｇ ｙｕ Ｚｉｄｏｎｇｈｕａ
断路器三相不同期合闸对主变差动保护的影响分析
徐凤玲
（海 南 电 网 三 亚 供 电 局 ，海 南 三 亚 ５７２０００） 摘 要 ：国 内１１０ｋＶ 变 压 器 普 遍 采 用 二 次 谐 波 制 动 特 性 的 比 率 差 动 保 护 ，在 实 际 运 行 中 断 路 器 三 相 不 同 期 合 闸 往 往 会 影 响 差 动 保 护 动作特性。现结合某次事故探讨了三相不同期合闸产生的励磁涌流对二次谐波制动原理闭锁差动保护的影响及解决方案。 关 键 词 ：三 相 不 同 期 合 闸 ；差 动 保 护 ；二 次 谐 波
收 稿 日 期 ：２０１４－０３－０４ 作 者 简 介 ：徐 凤 玲 （１９８３—），女 ，宁 夏 中 宁 人 ，工 程 师 ，从 事 继
（２）合闸时三 相 不 同 期。 我 国 电 网 电 压 的 频 率 为 ５０ Ｈｚ， 则 周 期 为 ２０ ｍｓ，三 相 电 压 相 位 差 １２０°，三 相 电 压 间 达 到 幅 值 时 间 差 为６．６ｍｓ，对 于 断 路 器 ，两 相 行 程 差 最 多 达７ｍｓ，时 间 上 相 差９ｍｓ，该时间远大于三相电 压 间 达 到 幅 值 的 时 间 差 ６．６ ｍｓ， 所以三相合闸不同期时将会有两相或三相在合闸时产生较大 励 磁 涌 流 ，励 磁 涌 流 加 倍 叠 加 ，很 容 易 引 起 差 动 保 护 误 动 。
在变压器内部故障不对称的 情 况 下，尤 其 是 在 变 压 器 附 近 装有无功补偿设备时，会在故障 电 流 中 产 生 较 大 的 二 次 谐 波 分 量，使差动保护被迫制动，直至二 次 谐 波 分 量 衰 减 后 才 能 动 作 ， 从而耽误了切除故障的时间。
随着电力系统的 不 断 发 展 ，变 压 器 单 机 容 量 不 断 增 大 ，大 容量变压器内部严重故障时，谐 波 使 短 路 电 流 中 的 二 次 谐 波 含 量 增 大 ，有 可 能 使 二 次 谐 波 制 动 ，引 起 差 动 保 护 延 时 动 作 。
０ 引 言
变压器保护中采用二次谐波制动原理防止变压器差动保 护因励磁涌流而 发 生 的 误 动 ，当 断 路 器 经 过 长 期 运 行 ，部 件 老 化、机械故障、触头烧损等问题导 致 三 相 合 闸 不 同 期 超 标 ，合 闸 不同期时会产生很大的励磁涌 流，对 变 压 器 二 次 谐 波 制 动 闭 锁 原理的差动保护产生影响。
［参 考 文 献］ ［１］ 李 家 坤 ，刘 娇 娇 ．电 力 变 压 器 差 动 保 护 方 案 的 研 究［Ｊ］．变 压 器 ，
２００７（１０） ［２］ 朱 冬 梅 ．断 路 器 三 相 不 同 期 对 电 机 启 动 及 变 压 器 投 入 的 影 响
［Ｊ］．中 州 煤 炭 ，２００２（５） ［３］ 许 继 集 团 ＣＳＴ３１Ａ 数 字 式 变 压 器 保 护 装 置 技 术 说 明 书［Ｚ］
基于以上原因，为 了 防 止 断 路 器 三 相 不 同 期 合 闸 时 产 生 较 大 的 励 磁 涌 流 使 差 动 保 护 误 动 ，二 次 谐 波 制 动 系 数 不 宜 取 太 大 。
图 １ 现 场 波 形 图
注 ：黑 色 曲 线 为 Ａ 相 ，灰 色 曲 线 为 Ｂ 相 ，虚 曲 线 为 Ｃ 相 ，黑 色 直 线 为 门 槛 。
波形图如图１所示。
２ 断 路 器 三 相 合 闸 不 同 期 对 励 磁 涌 流 的 影 响
空载投入三相变压器时，任一相初相角φｕ＝０，都 会 产 生 较 大励磁涌流。断路器三相合闸同 期 和 合 闸 不 同 期 情 况 下 ，变 压 器励磁涌流引起差动保护动作的几率有较大区别。
（１）合闸时三相同期。在三相外施电压ｔ＝０ 时，一 相 初 相 角φｕ＝０，该相产生较大励磁涌流，其他两相初相 角 分 别 为２π／３ 和４π／３，它们不会产生 较 大 励 磁 涌 流 ，所 以 变 压 器 励 磁 涌 流 不 易引起差动保护误动作。
基于以上原因，为使变压器空 载 投 入 时 差 动 保 护 可 靠 不 动 作、变压器内部故 障 时 差 动 保 护 能 可 靠 快 速 动 作 ，二 次 谐 波 制 动系数的选取至关重要。制动系 数 选 取 太 小，容 易 导 致 变 压 器 内部故障时差动 保 护 拒 动 ；而 制 动 系 数 选 取 较 大 ，又 易 引 起 变 压器空投时励磁涌流导致的差动保护误动。应结合空充变压 器时的二次谐波含量和变压器长期运行数据取值。
从故障量分析可 知，１０２ ｍｓ时 刻 差 动 电 流 的 特 征 为 ：Ａ、Ｃ 相差动电流小于动作 门 槛，没 有 参 与 谐 波 闭 锁 的 判 别 ；而 Ｂ 相 差动电流大于动作 门 槛，同 时 谐 波 含 量 小 于 ２０％ 的 闭 锁 门 槛， 满足保护动作条件，故现场 Ｂ 相差动保护动作出口。 ３．３ 应 对 措 施
２ ２２０ｋＶ 架空输电线路雷击跳闸原因分析
为了更好地制 定 ２２０ｋＶ 架 空 输 电 线 路 的 防 雷 措 施 ，需 要
１０２ ｍｓ时 刻 差 动 电 流 数 据 如 表 １ 所 示 。 表 １ １０２ ｍｓ时 刻 差 动 电 流 数 据
项目
Ａ相
Ｂ相
Ｃ相
门槛定值
差动电流 幅 值／Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１．５９＜ 动 作 门 槛 ２．３８＞ 动 作 门 槛 １．７３＜ 动 作 门 槛 １．７５
１ 二 次 谐 波 制 动 原 理 的 差 动 保 护 存 在 的 问 题
二次谐波制动原理比较简单，国 内 变 压 器 微 机 保 护 大 都 采 用该原理。但是采 用 该 原 理 的 变 压 器 差 动 保 护 存 在 以 下 ２ 个 问 题 ：（１）励 磁 涌 流 是 暂 态 电 流 ，不 适 合 傅 里 叶 级 数 的 谐 波 分 析 法 ，将 导 致 错 误 结 果 ；（２）很 难 选 择 制 动 比 。