浅谈CT饱和对变压器差动保护的影响

一、浅谈CT饱和对变压器差动保护的影响故障现象
　　自2005年5月沙站变电站改造投运以来，因10kV线路故障速断跳闸引起的主变差动保护动作多次发生，两年来因线路故障引起的主变差动保护动作达十几次，检修工区组织人员多次查找与分析，始终没有得到有效的解决，使检修人员承受着较大的精神压力、经济损失和繁重的工作量。

　　二、故障检修

　　1、 该站差动继电器采用许昌继电器厂生产的DCD—4型产品。

　　2、 故障发生后我们对差动保护装置进行了**检查。

　　⑴对差动继电器进行了校验，并将正常运行的继电器进行了更换，检验合格。

　　⑵检查差动保护整定值，与定值通知单的数据相符。

　　⑶检查差动保护二次回路接线正确，二次回路绝缘符合规程要求。

　　⑷测量相位角与差流均正确。

　　⑸测量电流互感器的变化，变流比符合通知单要求。

　　⑹差动保护传动试验，差动继电器动作正确,信号继电器掉牌正确，保护出口继电器动作正确，保护装置无误动或拒动现象。

　　以上各项目检查全部合格，说明差动保护装置及二次回路接线良好，未有故障。

　　三、浅谈CT饱和对变压器差动保护的影响综合分析

　　根据以上常规的故障查找方法，均未查出明显的问题，因此我们查阅了继电保护丛书以及继电保护装置及二次回路故障检修书籍等。我们认为：既然差动保护装置各项检查都合格，那么，只能对差动CT作进一步分析，看CT是否有问题。但从历史统计数据来看，差动保护从未因CT引起过误动，所以没有引起足够重视。但从故障性质进行分析，都是因为10kV线路速断动作引起的误动。也就说明短路电流较大时，造成CT铁芯饱和，产生二次不平衡电流。因此，我们又查阅了关于电流互感器的反事故措施，要求表明：

　　⑴要适度增大主变电流互感器变比，以减小电流互感器大电流时的饱和度。

　　⑵改善互感器特性，使用差动继电器专用(D级)电流互感器，其伏安特性试验，要求电流互感器在二次绕组中加入电流为1A时，二次绕组端电压为120V以上，随着电流的增大，二次绕组端电压逐步上升，不迅速饱和。

　　⑶增大差动保护用电流互感器二次回路电缆芯线截面,以减小电流互感器二次回路负载电阻。

　　⑷目前我们常用的电流互感器的精度等级，0.2级用于测量，0.5级用于计量，3级、10P级用于保护，D级用于差动，另外：10P级又分为：10P/10、10P/15、10P/20等，表示10P/10级型电流互感器在10倍一次额定电流下，复合误差不超过5%。

　　根据这一原则，我们对高低压CT进行了详细的排查，结果发现，10kV电流互感器的差动保护为10P级，35kV开关套管CT差动保护为0.2级。原因是这台开关原来是线路开关，变电站改造将其作为主变开关，因CT变比过大，故进行更换，更换后厂家一是误更换为0.2级二是没有更换铭牌。所以安装人员将其作为差动CT。这样以来当外部产生较大的短路电流时，高低压侧CT的饱和状态和饱和程度不成正比，因此产生较大的不平衡电流，造成差动保护动作。

　　问题分析确认后，我们将套管CT，更换为10P/10级，差动保护误动作问题得到了有效的解决。

　　由此得出，CT饱和对差动保护的影响：

　　⑴在故障条件下,由于故障电流大、故障电流中的非周期分量、CT铁心中剩磁的存在等原因，CT存在饱和的可能性,特别是CT在大的冲击电流之后,由于剩磁的影响,CT可能在比较小的故障电流下而发生饱和

　　⑵比率制动特性仅考虑了10%误差曲线，这意味着比率制动特性不能保证当CT饱和，误差超过10%以后能可靠制动。所以在外部故障时，如果仅有比率制动特性，CT饱和时，差动就有误动的可能。换一句话说，仅有比率制动特性的差动保护，在外部故障时发生误动是不可避免的。

　　⑶如何解决CT饱和对差动保护的影响。历史上曾出现的高阻、中阻差动。当今微机保护中采用的CT饱和检测技术。

　　四、 浅谈CT饱和对变压器差动保护的影响故障结论

　　主变差动保护装置误动，主要由35KV侧差动保护所用的LW8-35六氟化硫断路器套管CT的精度等级选择不当，形成当外部故障短路电流较大时，两侧CT饱和度不成正比，出现不平衡电流,引起差动保护动作。

　　五、 防范措施

　　1、 差动保护接线要选择相应的CT变比和精度。

　　2、 主变保护CT变比适度增大,以减小大电流时的饱和度。

　　3、 差动保护两侧CT的特性应一致。

　　4、 选用差动CT要进行伏安特性实验。用伏安特性曲线上的拐点电压U拐除以5 A与额定二次阻抗的乘积所得的商与标称准确限值电流倍数相比较，是考核保护级CT抗饱和性能的直观方法。前者大则抗饱和特性符合要求，否则即为不合要求。