变压器励磁涌流引起的保护误动
从一起电网典型事故看励磁涌流引起的差动保护误动处理
图2二次谐波图Iθ12π－θ1π0ωt为励磁涌流的间断角，即2θ1。
2022452031135#145A 变电站1124#上亦一目前电力系统中大多数以二次谐波、间断角、波形对称为闭锁或制动条件的差动保护，其中二次谐波应用最为广泛，即二次谐波制动的差动保护，其制动比K（二次谐波与基波的比值即为制动比）按躲过各种励磁涌流下最小二次谐波含量整定，整定范围通常为15%～20%。
而在本文所述故障中，变压器采用的整定原则为：三相中的二次谐波含量与基波的比值均大于制动比K（K设定为20%），才会启动二次谐波制动元件闭锁差动保护，判定为励磁涌流；如果有一相不满足条件，不会启动制动元件，则跳开差动保护，此时就容易引起差动保护的误动。
通过分析发现，此次故障有一相的制动比仅为16%，不满足闭锁条件，所以引起变压器的误动。
3改进建议由此可见，变压器励磁涌流对电网运行会产生极为不利的影响，对其进行有效控制具有重大的现实意义。
为此，笔者特提出以下改进建议：（1）对于Y，d11接线的变压器，由于三相电压有120°相位差，三相励磁涌流并不相同，但在空调变压器或故障切除电压恢复时，至少两相中会出现不同程度的励磁涌流，且至少有一相比较大。
因此，可以利用一相的二次谐波含量超过制动比K的特点，将三相二次谐波制动元件全部启动，闭锁差动保护。
同时，当变压器内部故障和电流互感器饱和时，测量电流中可能存在的二次谐波。
如果二次谐波含量超过制动比K，差动保护也会被闭锁，直到暂态分量动作后才能启动差动保护，这时会由于差动保护时间较长而导致变压器损坏。
因此，笔者建议，为躲避变压器内部故障和电流互感器饱和时的二次谐波，可以再增加一组不带二次谐波检定的差动保护以躲过最大励磁涌流整定，即变压器配备两套差动保护，防止误动或拒动情况的发生。
（2）通过本次故障分析可以发现其制动比整定为20%，其值较大，由于在变压器空投或电压恢复、二次谐波含量小于制动比时，不会闭锁差动保护，在制动比较大时产生风险的可能性会增加，因此笔者建议将运行变压器的制动比进行适当调整，例如调整为15%。
关于变压器冲击引起的线路保护误动分析
产品与应用年第5期66关于变压器冲击引起的线路保护误动分析白戈亮（国电电力朔州怀仁电厂项目筹建处工程部，山西大同037043）摘要本文主要分析了变压器在冲击时引起线路过流保护动作，从理论和实际上分析了产生的原因，并提出了解决方法。
关键词：过流保护动作；励磁涌流；防止过流保护动作的措施Analysis on Misoperation of Line Protection Caused by Irush Cur rent from Power TransformerBai Gelia ng(The Department Planning of Gdpower Shuozhouhuairen,Datong,Shanxi 037043)Abstr act The article analyzes the scene from the view of theory and practice,that line OC protection will misoperate under the inrush of power transformer,and then solutions on it is given here.Key words ：over-current protection action ；inrush current ；action to prevent over-current protection measures1系统简介某热电厂220kV 系统，为单母主接线，由一条线路与系统连接，母线上有两二台主变压器，一台起备变。
主变压器型号为：容量75MV A 型式：SF9-75000/220各侧电压：230±2×2.5％kV/6.3kV U k =14.15%X t*=14/100×(1000/75)=1.866各侧电流：146.8A/6873A 高压侧CT 变比星形600/18000/5，中性点600/5，间隙零序200/5。
变压器纵差动保护误动原因分析和防范措施
．
１Ｉ ． Ｈ极 性反 接引 起差 动保 护误动 作 安 装或更 改 二次 回路 时 ， Ｌ 将 Ｈ二 次线 圈极性 Ｋ 、 ２ １Ｋ 反接 ， 使二 次 接 引线 上 电流发 生 变 化 ， 在
差 动 回路 中形成 Ｉｐ 当区外故 障 Ｉｐ 于保 护定 值 时 ， 护将 误 动 作 。在 表 中分 析 了一 相 或 二 相 ｂ， ｂ大 保 或 三相六 类极 性反 接 的 电流向量 ， 与正确 电流 向量加 以比较 ， 求 出继 电器 中 Ｉｐ 小 。其 它 相 且 并 ｂ大
・
继电 保护・
电气 试 验
２０ 年第 ２ ０２ 期
变 压 器 纵 差 动 保 护 误 动 原 因 分 析 和 防 范 措 施
何 琦
（ 州市 涔天河 水利水 电管 理局 永 邮编 ：２ ０ ０ ４ ５０ ）
变压 器纵 差保 护是一 种完 善的快 速保 护 ， 是大 中型变 的主保 护 ， 作 的可靠性 对 变压 器稳 定 其动 运行 起着 重要 作用 。但 在实 际运 行 中特别 是新安 装或更 改二 次 回路 后 ， 正确 动作率 并不 高 ， 响 其 影
系统 的安 全运 行 。为此 ， 通过 对常 见的误 动原 因分析 ， 提 出相应 防范措 施 。 并
一
、
变压 器 纵差保 护正确 接 线分析
１ 变 压器 纵差保 护工 作原 理及接 线规定 ．
纵差保护按循环电流原理构成。见图 １ 当正常运行 或区外故障时 ， ， 在各 侧引导线 中形成环 流 ， 流入 差动 电器 电流 为 Ｉ ０ 保 护不 动 作 。 当区 内故 障 Ｉ＝２ ， 而 ， ｊ Ｉ当它 大 于 继 电器 动作 值 时 ， 保
Ｌ 二次 开路 ， Ｈ 在差 动 回路产 生 Ｉｐ引起保 护误 动作 。在表 中 ， 了 四类 Ｌ 开路 时 的电流 向量 ， ｂ， 分析 Ｈ 并标 出差 动 回路 Ｉｐ大小 。其它相 开路 ， 参照分 析 。 ｂ 请 ４ Ｌ 相加 紧错 误 （ ．Ｈ 接成反 序 ） 引起 差动保 护误 动 任两根 引线 号牌标 反 或对 接 ， 导致 相 别错 误 ， 在差 动 回路 中 产 生 Ｉｐ 引 起 差 动 误 动 。表 中分 ｂ， 析 了三类反 序 的 电流 向量 。其 它相反 序 ， 照分析 。 请参
简述变压器的励磁涌流对电网稳定运行的影响
简述变压器的励磁涌流对电网稳定运行的影响摘要：正常运行时，变压器的励磁电流很小，通常只有额定电流的3% ~ 8%，大型变压器甚至不到1%。
但是，当变压器空载合闸时，会产生与电压初始相角和变压器特性有关的涌流。
在最不利的情况下，涌流可以达到额定电流的几倍，其最直接的影响就是变压器保护装置的误动作。
关键词：励磁涌流；变压器；一、励磁涌流导致的破坏性影响第一，引发继电保护误动作。
因为变压器在空载合闸时，会对过流保护产生误动作，从而导致变压器无法成功投运。
此外，由于保护误动被诱发，又将引起变压器各侧负荷电源切断，最终停电[1]。
第二，导致和应涌流现象出现。
由于变压器因短路问题切除时，诱发邻近另外一个或多个变压器（或发电机）出现保护装置误动，进而引发大面积停电。
第三，产生大量的谐波污染。
由于很多高次谐波存在于励磁涌流之中，所以当励磁涌流产生时，必然会伴随大量谐波出现，所以电网电能质量会受到较为严重的谐波污染，所以电能质量也因此下降。
第四，损坏变压器及断路器。
因为励磁涌流过大，会产生较强的电动力，从而引发对系统的强烈冲击，变压器和断路器由于超出承受能力，所以会产生一定的损害。
第五，影响继电保护装置的精度。
由于励磁涌流直流分量的出现必然会导致TA 磁路出现过量磁化，所以 TA 精度受到严重影响，发生骤降，进而导致继电保护装置精度的下降。
二、变压器励磁涌流出现的原因要想明确变压器励磁涌流出现的原因，就要借助磁链守恒定理的作用进行研究。
磁链守恒定律的含义为：用电设备回路中的全体磁链综合在换路的瞬间时刻都是处于不变的[1]。
同时研究发现，变压器出现励磁涌流的问题时，变压器中的磁链仍然是满足磁链守恒定理的，以此为切入点对变压器的投运过程进行分析，变压器由空载运行转为带载运行时，在其接入负载的瞬间，变压器绕组上电压会突然增加，突增的电压将促使变压器内部出现一个的新磁通，与此同时，为了抵消这个突增电压导致的新磁通，变压器的绕组中将会产生一个与其大小相等但是极性相反的磁通，称为偏磁。
变压器励磁涌流引起的线路保护误动作分析
变压器励磁涌流引起的线路保护误动作分析一、引言变压器作为电力系统中非常重要的设备之一，其正常运行对于电力系统的稳定性和可靠性至关重要。
然而，在变压器的励磁过程中，会产生励磁涌流，一旦这些励磁涌流通过线路中的保护装置，可能会引起不必要的误动作，给电力系统带来安全隐患和经济损失。
因此，对于变压器励磁涌流引起的线路保护误动作进行分析是非常重要的。
二、励磁涌流的形成原因在变压器励磁过程中，主要通过励磁电流进行励磁。
当励磁电流突变时，会产生励磁涌流。
这种励磁涌流主要由两个因素引起：1.变压器自身特性：变压器的漏抗是一个影响励磁涌流的重要因素，漏抗的变化会导致变压器的磁路发生突变，使得励磁涌流形成。
2.网络的特性：网络中的谐波、电流的非对称性等因素也会导致励磁涌流的形成。
三、励磁涌流对线路保护的影响励磁涌流在通过线路中的保护装置时，会引起保护装置的误动作，从而导致线路的脱离电网运行，给电力系统带来安全隐患。
1.保护装置误动作：励磁涌流通过线路中的保护装置时，会引起保护装置的动作，误判为故障信号，导致对线路进行误保护动作。
这样不仅会降低电力系统的可靠性，还会增加线路的停电时间和运行成本。
2.脱离电网运行：由于励磁涌流引起的误动作，可能导致线路脱离电网运行，进而影响其他设备的正常运行，并对整个电力系统的稳定性产生严重的影响。
四、解决励磁涌流引起的线路保护误动作的措施针对励磁涌流引起的线路保护误动作问题，可以采取以下措施进行解决：1.优化保护装置设置：合理设置保护装置的动作标定值和动作时间延时，减少励磁涌流引起的误动作。
2.使用谐波滤波器：在励磁电流通过线路保护装置之前，通过安装谐波滤波器来滤除谐波成分，降低励磁涌流的幅值，减少保护误动作的发生。
3.采用智能保护装置：使用能够自动学习和自适应的智能保护装置，可以根据励磁涌流的特性自动调整保护装置的工作特性，减少误动作的发生。
4.增强运行监测能力：加强对电力系统运行状态的监测和监控，及时发现励磁涌流引起的线路保护误动作，及时采取相应的措施进行处理。
防止涌流引起误动的方法
防止涌流引起误动的方法
励磁涌流有一明显的特征，就是它含有大量的二次谐波，在主变压器主保护中就利用这个特性，来防止励磁涌流引起保护误动作，但如果用在10kV线路保护，必须对保护装置进行改造，会大大增加装置的复杂性，因此实用性很差。
励磁涌流的另一特征就是它的大小随时间而衰减，一开始涌流很大，一段时间后涌流衰减为零，流过保护装置的电流为线路负荷电流，利用涌流这个特点，在电流速断保护加入一短时间延时，就可以防止励磁涌流引起的误动作，这种方法最大优点是不用改造保护装置(或只作简单改造)，虽然会增加故障时间，但对于像10kV这种对系统稳定运行影响较小之处还是适用。
为了保证可靠地躲过励磁涌流，保护装置中加速回路同样要加入延时。
通过几年的摸索，在10kV线路电流速断保护及加速回路中加入了0.15～0.2s的时限，就近几年运行来看，运行安全，并能很好的避免由于线路中励磁涌流造成保护装置误动作。
主变压器差动保护动作的原因及处理
主变压器差动保护动作的原因及处理一、变压器差动保护范围：变压器差动保护的保护范围，是变压器各侧的电流互感器之间的一次连接局部，主要反响以下故障：1、变压器引出线及内部绕组线圈的相间短路。
2、变压器绕组严重的匝间短路故障。
3、大电流接地系统中，线圈及引出线的接地故障。
4、变压器ＣＴ故障。
二、差动保护动作跳闸原因：1、主变压器及其套管引出线发生短路故障。
2、保护二次线发生故障。
3、电流互感器短路或开路。
4、主变压器内部故障。
5、保护装置误动三、主变压器差动保护动作跳闸处理的原那么有以下几点：1、检查主变压器外部套管及引线有无故障痕迹和异常现象。
2、如经过第1项检查，未发现异常，但曾有直流不稳定接地隐患或带直流接地运行，那么考虑是否有直流两点接地故障。
如果有，那么应及时消除短路点，然后对变压器重新送电。
差动保护和瓦斯保护共同组成变压器的主保护。
差动保护作为变压器内部以及套管引出线相间短路的保护以及中性点直接接地系统侧的单相接地短路保护，同时对变压器内部绕组的匝间短路也能反响。
瓦斯保护能反响变压器内部的绕组相间短路、中性点直接地系统侧的单相接地短路、绕组匝间短路、铁芯或其它部件过热或漏油等各种故障。
差动保护对变压器内部铁芯过热或因绕组接触不良造成的过热无法反响，且当绕组匝间短路时短路匝数很少时，也可能反响不出。
而瓦斯保护虽然能反响变压器油箱内部的各种故障，但对于套管引出线的故障无法反响，因此，通过瓦斯保护与差动保护共同组成变压器的主保护。
四、变压器差动保护动作检查工程：1、记录保护动作情况、打印故障录波报告。
2、检查变压器套管有无损伤、有无闪络放电痕迹变压器本体有无因内部故障引起的其它异常现象。
3、差动保护范围内所有一次设备瓷质局部是否完好，有无闪络放电痕迹变压器及各侧刀闸、避雷器、瓷瓶有无接地短路现象，有无异物落在设备上。
4、差动电流互感器本身有无异常，瓷质局部是否完整，有无闪络放电痕迹，回路有无断线接地。
防止电力变压器励磁涌流引起误动的处理方法
和二次谐波分量 的幅值 ； 称 为二 次谐波制 动 比，其
整定 范 围通 常为Ｋ ２ ： １ ５ ％ ￣２ ０ ％ 。 随着 电力系统 容量 增大 、 电压 等级提 高及 变压
１ ． ２励 磁 涌流 的危 害 性 励 磁 涌流 的危 害性 包括 ： （ １ ） 电力变 压 器 空载 接入 电源产 生 的励磁涌 流 ，诱发邻 近其他 电站 正在 运行 的 电力变压 器产 生 “ 和 应涌 流 ”而误 跳 闸 ，造 成 大面 积停 电； （ ２ ） 引发 电力变 压器 的继 电保 护装 置误 动 ，使 电力变 压 器 的投 运频 频 失败 ； （ ３ ） 励 磁 涌 流 中的 大 量谐 波 对 电 网 电能质 量 造成 严 重 的污
６ ２一
二次谐波 。因此 当大型变压器 内部严 重故障时 ， 谐 振 而产 生较 大成分 的二次谐 波 ，使保护 动作延 时 。（ ３ ） 励磁 涌流 是暂 态 电流 ，不 适合用 傅 氏级数 的谐波 分
一
防止 电力变压 器励磁 涌流Ｊ ／ Ｌ ｅ 误动的处理方法
电工 电气 （ ２ ０ １ ３ Ｎｏ ． １ ）
力 变 压器 及 断路 器 因 电动力 过 大受 损 ； （ ６ ） 诱 发 操 作 过 电压 ，损 坏 电气 设 备 ； （ ７ ） 电力变 压 器 出线 短
多。实 践表 明，很 多的 电力变压 器 的重大故 障就 是
通过 许 多次轻微 故障 以及各 种非 正常 的暂态过 程 的 损坏 累积所 造成 的 ，而通过 电力 变压器 励磁 涌流所 造成 的误 动故 障在 电力变压 器故 障 中却 又 占有 很大
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摘要：电力系统中变压器存在励磁涌流，通过合理的调节补偿装置，防止变压器励磁涌流对差动继电器的影响。
关键词：励磁涌流；引起；保护误动
印江县供电局甘金桥水电站主变进行大修后空载试验，主变低压侧断路器合闸时，出现合闸瞬间就跳闸，经多次操作仍出现此情况。
在认真检查变压器后，断路器还出现一合闸即跳闸的现象，后对变压器进行分析，是由于励磁涌流的影响，差动保护的速饱和变流器差动线圈调整不合理，引起保护误动，致使断路器无法合闸，经过处理，故障消除。
1 励滋涌流
对变压器切除外部故障后进行空载合闸，电压突然恢复的过程中，变压器可能产生很大的冲击电流，其数值可达额定电流的6～8倍，将这个电流称之为励磁涌流。
产生励磁涌流的原因是变压器铁芯的严重饱和和励磁阻抗的
大幅度降低。
2 励磁涌流的特点
励磁涌流数值很大，可达额定电流的6～8倍。
励磁涌流中含有大量的直流分量及高次谐波分量，其波形偏向时间轴一侧。
励磁涌流具有衰减特性，开始部分衰减得很快，一般经过0.5～1s后，其值通常不超过0.25～0.5倍的额定电流，对于大容量变压器，其全部衰减时间可能达到几十秒。
3 消除励磁涌流影响所采取的补偿措施
励磁涌流的产生会对变压器的差动保护造成误动作，从而使变压器空载合闸无法进行，为了消除励磁涌流对保护的影响，一般可以采用接入速饱和变流器的补偿措施。
3.1 接入速饱和变流器
接入速饱和变流器阻止励磁涌流传递到差动继电器中，如图1。
当励磁涌流进入差动回路时，由于速饱和变流器的铁芯具有极易饱和的特性，其中很大的非周期分量使速饱和变流器的铁芯迅速严重饱和，励磁阻抗锐减，使得励磁涌流中几乎全部非周期分量及部分周期分量电流从速饱和变流器的一次侧绕组通过，变换到二次侧绕组的电流就很小，差动保护就不会动作。
只要合理调节速饱和变流器一二次侧绕组匝数，就可以更好的消除励磁涌流对差动保护的影响。
图1 接入速饱和变流器
3.2 差动保护速饱和变流器
贵州省印江县供电局甘金桥水电站，差动保护速饱和变流器一次侧由差动线圈（工作线圈）、平衡线圈组成。
由差动保护速饱和变流器的原理得出，只要合理调节差动线圈和平衡线圈，就可以消除励磁涌流对差动保护的影响。
差动线圈的具体整定是：差动线圈在5、6、8、10、13、20匝处有抽头，差动继电器相应动作电流值可整定为12、10、7.5、6、4.6、3A。
通过以上对变压器励磁涌流产生的特点及其对差动保护的影响，以及如何消除励磁涌流对差动保护的影响进行了分析，在检查中发现速饱和变流器中的差动线圈在20匝处，这样继电器的动作电流就为3A，保护时限为0s，而变压器实际中要产生4.56A励磁涌流，要在0.5～1s后才开始衰减，显然差动保护整定电流不能躲过励磁涌流的影响而造成断路器跳闸。
将差动线圈调整为10匝，动作电流为6A后，即解决了变压器空载合闸合不上的问题。