1、勵磁涌流引起變壓器差動保護誤動
變壓器勵磁涌流的特點是正常運行情況下其值很小，一般不超過變壓器額定電流的3%一5%，變壓器工作在磁通的線性段os，如圖1。鐵芯未飽和，其相對導磁率μ很大，變壓器繞組的勵磁電感也很大。當發(fā)生外部短路時，由于電壓下降，勵磁電流更小，因此這些情況下對勵磁電流的影響一般可以不考慮[3]。
圖1 φ= f (i) 和 u = f (i) 的關(guān)系曲線
當變壓器空投或故障切除后電壓恢復時，由于變壓器鐵心中的磁通急劇增大 ，使鐵心瞬間飽和，
相對導磁率接近1，變壓器繞組電感降低，伴隨出現(xiàn)數(shù)值很大的勵磁涌流，包含有很大成分的非周期分量和高次諧波分量，并以二次諧波為主，其數(shù)值可以達到額定電流的6～8倍以上，出現(xiàn)尖頂形狀的勵磁涌流，如圖2，在起始瞬間勵磁涌流衰減很快，對于一般中小型變壓器，經(jīng)0.5 ~1s后，其值不超過額定電流的0.25~0.5倍，大型變壓器勵磁涌流的衰減速度較慢，衰減到上述值要2~3s，既變壓器的容量越大衰減越慢，同時勵磁涌流波形出現(xiàn)間斷，有間斷角，此電流流入差動繼電器，可能引起保護裝置誤動。
浪涌電流和變壓器的激磁涌流一樣，只流過變壓器一側(cè)，在變壓器空投合閘或切除外部短路的電壓恢復過程中，全部激磁涌流都將流入差動回路，勢必造成變壓器差動保護的誤動作。且在一臺變壓器產(chǎn)生激磁涌流的同時，與其并聯(lián)運行的變壓器中還會產(chǎn)生浪涌電流，浪涌電流也將全部流入差動回路，造成變壓器差動保護誤動作。
可以通過以下措施來判別勵磁涌流：①采用具有速飽和鐵芯的差動繼電器，②鑒別短路電流和勵磁涌流的波形，③利用二次諧波制動，制動比一般為15%~20%，④用波形對稱原理的差動繼電器。其中①主要適用于常規(guī)電磁繼電器式差動保護；②和④主要用于微機變壓器保護，但對硬件的要求比較高，通過鑒別波形特征能夠?qū)崿F(xiàn)，這是最根本的解決勵磁涌流問題的辦法。另外，在主變差動保護所用電流互感器選擇時，除應(yīng)選帶有氣隙的d級鐵芯互感器外，還應(yīng)適當?shù)卦龃箅娏骰ジ衅髯儽?，以降低短路電流倍?shù)，這樣可以有效削弱勵磁涌流，減少差動回路中產(chǎn)生的不平衡電流，提高差動保護的靈敏度。這對避免保護區(qū)外故障，尤其是最嚴重的三相金屬性短路而導致的主變差動保護誤動作尤為有效。
2、ct二次回路斷線引起變壓器差動保護誤動
傳統(tǒng)的電磁式變壓器差動繼電器的ct回路接線，首先必須通過對ct接線形式的選擇進行外部的“相位補償”，消除變壓器接線組別不同造成的高、低壓側(cè)電流相位差和差動保護回路不平衡電流。例如常用的y/dll接線的變壓器，由于三角形側(cè)電流的相位比星形側(cè)同一相電流超前300，必須將變壓器星形側(cè)的ct二次側(cè)接成三角形，而三角形側(cè)的ct接成星形，從而將流入差動繼電器的ct二次電流相位校正過來。微機變壓器差動保護根據(jù)y，d變換產(chǎn)生的相位移進行內(nèi)部“相位補償”計算，例如，為了接線簡單，任意接線組別的變壓器其ct二次回路都可以采用全星型連接，其相位補償可以由保護裝置內(nèi)部的軟件來實現(xiàn)，而無須像傳統(tǒng)的差動保護那樣依靠ct接線方式的選擇進行外部的“相位補償”，這種軟件的補償是利用對稱分量法進行“矩陣變換”計算得到的。
變壓器差動保護的動作電流的整定，一般要考慮以下幾個方面的因素及影響：l)應(yīng)躲過當變壓器空投及外部故障后電壓恢復時的變壓器勵磁涌流的影響，整定公式idz = kk ie，kk可靠系數(shù)取1.3~1.5，ie額定電流；2)應(yīng)躲過變壓器外部故障時在變壓器保護中所引起的最大不平衡電流，整定公式idz = kk ibp ，kk可靠系數(shù)取1.3，ibp為不平衡電流；3)應(yīng)躲變壓器差動保護二次回路線時在差動回路中引起的差動電流的影響，整定公式idz = kk ie。kk可靠系數(shù)取1.3，ie額定電流。以上三種最大值作為變壓器的差動動作電流。電磁型變壓器差動保護的動作電流整定考慮了第三條，差動回路ct二次回路斷線不會誤動，晶體管變壓器差動保護和微機變壓器差動保護的動作電流一般按變壓器額定電流的25%一50%考慮，其保護功能用邏輯來實現(xiàn)，比電磁型變壓器差動保護快速、靈敏，且動作電流整定得較小。因此在差動回路的ct二次回斷線時，如不采取措施，變壓器差動保護會誤動作。
ct斷線最明顯的特征是電流下降，在微機保護中，只要有合理的判斷，就不難解決電流互感器二次回路斷線時變壓器差動保護誤動問題。若某側(cè)電流同時滿足下列條件認為是ct斷線，只有一相或兩相電流為零，其它兩相或一相電流與起動電流相等，故障相電流的突變量（下降）超過所給的定值，可判斷出ct斷線。判別出ct斷線后，可以在正常負載時閉鎖差動，防止變壓器差動保護誤動作。
3、區(qū)外故障引起的差動保護誤動
區(qū)外故障產(chǎn)生差流主要有下面幾種原因：
①變壓器正常運行時各側(cè)的額定電流不一致；
②當變壓器一側(cè)帶有分節(jié)頭調(diào)節(jié)時，電壓發(fā)生變化產(chǎn)生不平衡電流；
③電流互感器(ta)本身存在誤差；
④ta不同型號引起的誤差；
⑤諧波和非周期分量對不同型號ta的影響；
⑥不同類型的負載致使各側(cè)電流相位發(fā)生偏差；
基于上述因素的考慮，在整定變壓器的差動定值時要排除這些不平衡分量的綜合影響，其動作電流一般在(0.3 ~ 0.5)in (in為額定電流)。當變壓器發(fā)生嚴重的區(qū)外故障，兩側(cè)會產(chǎn)生更大的差流，在下列情況下可能超過差動門檻值：
①短路電流較大，各側(cè)互感器型號不一致，特別是短路電流大的一側(cè)使用p級互感器（不帶暫態(tài)特性的電流互感器），而短路電流小的一側(cè)使用tpy級互感器（帶暫態(tài)特性的電流互感器）；
②短路電流中含有較大的非周期分量和諧波分量；
③故障切除瞬間，由于剩磁的存在，電壓恢復時產(chǎn)生大小不等的恢復性涌流；
④特殊性負載如容性或感性負載存在，致使各側(cè)短路電流相位發(fā)生偏移，產(chǎn)生更大的差流；
多次事故表明，變壓器發(fā)生區(qū)外故障，在發(fā)生區(qū)外故障的時間段，差動保護一般不會誤動，在切除故障的瞬差動保護反而誤動，根據(jù)對幾例典型事故的錄波分析，發(fā)現(xiàn)保護動作點均落在差動比例制動曲線(兩段折線比例制動)無制動特性的水平線上第一拐點以內(nèi)，即差流大于門檻值，制動電流小于第一拐點電流(拐點電流為(0.9 ~1.0)in)，如圖4所示c點(圖中id為差動電流，ir為制動電流；k1， k2，k3為比例系數(shù))。
圖4 兩段折線式比例制動
對現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)分析和動模試驗仿真，均可知此種情況下保護動作存在必然性。故障時，短路電流比較大，含有非周期分量和諧波分量，故障期間產(chǎn)生的不平衡分量較大(可能大于差動動作門檻值)，但制動電流較大，動作點落在非動作區(qū)，如圖4所示b點。在切除故障的瞬間，兩側(cè)ta的暫態(tài)分量衰減程度不一樣，此時差流仍然比較大，而制動電流減小，動作點移動到如圖4所示的c點，差動保護誤動，按此原理設(shè)置的比例制動曲線保護不能制動。
為了防止區(qū)外故障差動保護誤動，可以從以下幾個方面著手：
①在進行繼電保護定值計算時，保護定值不宜過低，一般整定在或以上；
②兩側(cè)ta盡量選用同一型號的，可以同為p級或tpy級互感器，使用tpy級互感器效果較好;
③.提高硬件的采樣精度和計算準確度；
④設(shè)置先進的新原理保護。
由于我國多數(shù)地方的電力系統(tǒng)站用ta均采用的是p級，有的地方在高壓側(cè)采用tpy級，低壓側(cè)采用p級，嚴重影響兩側(cè)ta的不平衡性。保護定值要求整定在(0.3 ~0.5) in極個別地方整定在，定值門檻太低。
隨著計算機水平的發(fā)展，保護裝置硬件水平不斷的提高，多種原理的綜合運用，采樣精度和計算準確度也在提高。除此之外，也可以從編制的軟件著手，來防止區(qū)外故障切除時對保護造成的誤動。