幾起主變壓器差動保護(hù)動作的原因分析

張向春

內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局，內(nèi)蒙古錫林浩特 026000

1 問題提出

各個變壓器保護(hù)裝置廠家差動保護(hù)原理基本相同、使用電氣量單純、保護(hù)范圍明確、無時限動作，一般采用二次諧波閉鎖或波形對稱原理，一直作為變壓器的主保護(hù)，其運(yùn)行情況直接關(guān)系到變壓器的安危。所以怎樣才知道差動保護(hù)的運(yùn)行情況呢？怎樣才知道差動保護(hù)的整定、接線正確呢？將是本文討論的重點(diǎn)內(nèi)容。

2 變壓器差動保護(hù)的原理介紹

變壓器差動保護(hù)與線路縱差保護(hù)的原理相同，都是比較被保護(hù)設(shè)備各側(cè)電流的相位和數(shù)值的大小。當(dāng)變壓器正常工作或區(qū)外故障時，將其看作理想變壓器，則流入變壓器的電流和流出電流相等，差動繼電器不動作。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障時，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，流入差動保護(hù)繼電器的二次電流和流出的電流不相等，差動繼電器動作。由于變壓器發(fā)生故障時造成的后果非常大，因此應(yīng)加強(qiáng)其繼電保護(hù)裝置的功能，以提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

3 變壓器比率差動保護(hù)程序邏輯框圖

1）變壓器差動保護(hù)程序邏輯原理。

在程序邏輯框圖中D1=Iact0、D2=KrelId/Ibrk為比率制動系數(shù) 整定值，D3為二次諧波制動系數(shù)整定值?？梢姳嚷什顒颖Ｗo(hù)動作的三個判據(jù)是“與”的關(guān)系，必須同時滿足才能動作于跳閘。而差動速斷保護(hù)是作為比率差動保護(hù)的輔助保護(hù)。其定值為D4=Iact.s，在比率差動保護(hù)不能快速反映嚴(yán)重區(qū)內(nèi)故障時，差動速斷保護(hù)應(yīng)無時延地快速出口跳閘。因此這兩種保護(hù)是“或”的邏輯關(guān)系。比率差動保護(hù)在TA 二次回路斷線時會產(chǎn)生很大的差電流而誤動作，所以必須經(jīng)TA 斷線閉鎖的否門再經(jīng)與門Y3 才能出口動作。當(dāng)TA 斷線時 與門Y3 被閉鎖住，不能出口動作。

2）變壓器保護(hù)有主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。

能反應(yīng)繞組內(nèi)及其引出端上的相間短路；能反應(yīng)繞組內(nèi)的匝間短路；由外部短路引起的過電流；由過負(fù)荷引起的過電流；油面降低；油溫上升。變壓器應(yīng)配置必要的主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)。主保護(hù)包括電流速斷保護(hù)和重瓦斯保護(hù)；后備保護(hù)包括過電流保護(hù)；輔助保護(hù)包括過負(fù)荷保護(hù)、輕瓦斯和溫度保護(hù)等。

4 關(guān)于幾起主變差動保護(hù)動作跳閘分析

鑒于變壓器差動保護(hù)在設(shè)計(jì)、安裝、整定計(jì)算等過程中可能出現(xiàn)的各種問題，結(jié)合變壓器差動保護(hù)原理，列舉我局主變主保護(hù)（包括主變差動、后備保護(hù)）動作、主變?nèi)齻?cè)全部跳閘事件4 起，具體事件如下。

1）3 月21 日10：19 時，某220kV 變電站1#主變中壓側(cè)“南自X-1202 間隙保護(hù)”動作，主變?nèi)齻?cè)跳閘，導(dǎo)致部分縣市、蘇木停電。經(jīng)分析，引起本次越級跳閘事件的因素主要有以下幾點(diǎn)。

（1）該220kV 變電站所帶下級一座110kV 變電站110kV 寶達(dá)線線路故障，出線保護(hù)動作因開關(guān)機(jī)構(gòu)故障未出口跳閘，越級至上一級110kV 查寶I 回。

（2）110kV 查寶I 回出線保護(hù)因零序壓板未投、保護(hù)拒動，越級至110kV 玉查線。

（3）由于該220kV 變電站1#主變中壓側(cè)零序與間隙回路接錯、間隙保護(hù)壓板誤投、導(dǎo)致主變保護(hù)越級跳閘，主變?nèi)齻?cè)跳閘，切除故障。

發(fā)現(xiàn)問題：

（1）開關(guān)、保護(hù)未按時做預(yù)試，存在運(yùn)行隱患不能及時發(fā)現(xiàn)。

（2）保護(hù)裝置沒有按定值要求投退保護(hù)。

（3）基建工程設(shè)計(jì)出現(xiàn)漏洞，施工、監(jiān)理未發(fā)現(xiàn)問題。

（4）工程調(diào)試、驗(yàn)收未能最后發(fā)現(xiàn)問題。

2）7 月27 日21：05 時，某220kV 變電站2#主變“南京新寧PST-1200 差動保護(hù)”動作，主變?nèi)齻?cè)跳閘，導(dǎo)致35kV 基地線停電（當(dāng)時35kV 溫白線故障試送）。

經(jīng)分析，引起本次主變差動保護(hù)動作因素為：2#主變“南京新寧PST-1200 差動保護(hù)”中“變壓器接線方式”控制字為內(nèi)部廠家程序輸入，2#主變實(shí)際接線形式為“YNyn0yn0d11”型，“d11”為變壓器10kV 平衡線圈，廠家誤把接線形式輸入為“YNyn0d11”型，導(dǎo)致35kV 側(cè)受到故障沖擊時主變差動計(jì)算電流大√3 倍，差動保護(hù)誤動。

發(fā)現(xiàn)問題：

（1）廠家在保護(hù)裝置做程序時，未按主變實(shí)際接線正確輸入。

（2）2#主變35kV 側(cè)負(fù)荷在主變投運(yùn)后長時間未接入負(fù)荷，導(dǎo)致因35kV 未參與差流計(jì)算而不能及時發(fā)現(xiàn)差流異常。

（3）設(shè)備廠家應(yīng)在驗(yàn)收中與工程驗(yàn)收人員共同檢查核對由廠家負(fù)責(zé)整定的涉及保護(hù)的重要參數(shù)。

3）10 月8 日18:33 時，某110kV 變電站1#主變“珠海優(yōu)特UT-9931C 差動保護(hù)”動作，主變?nèi)齻?cè)跳閘，導(dǎo)致該變電站所帶負(fù)荷全停。

經(jīng)分析，引起本次主變差動保護(hù)動作因素為：10kV 母線與主變戶外連接排上刮上塑鋼包裝帶，導(dǎo)致相間短路，因在主變差動保護(hù)區(qū)內(nèi)，主變差動保護(hù)正確跳閘，切除故障。

發(fā)現(xiàn)問題：

（1）設(shè)備運(yùn)行周邊環(huán)境雜物多，在惡劣環(huán)境中易導(dǎo)致雜物飛上運(yùn)行設(shè)備。

（2）主變帶電部分防護(hù)措施不到位。

4）10 月13 日13:48 時，某110kV 變電站5#主變“東方電子DF3330 差動保護(hù)”動作，主變兩側(cè)跳閘，當(dāng)時一條110kV 線路跳閘，該變電站變所帶負(fù)荷全停。

經(jīng)分析，引起本次主變差動保護(hù)動作因素為：在110kV 線路故障跳閘后再次重合時，5#主變受到10kV 負(fù)荷啟動沖擊，“東方電子DF3330 差動保護(hù)”未能閉鎖區(qū)外負(fù)荷沖擊導(dǎo)致保護(hù)誤動。

發(fā)現(xiàn)問題：

（1）5#主變?yōu)?5kV 變10kV 變壓器，因10kV 多為水泥制品企業(yè)，為防止單相接地對變壓器造成影響，保護(hù)整定采用差動“至少有一相差動電流滿足動作條件時，比率差動電流保護(hù)允許出口”，即將“比率差動循環(huán)閉鎖”控制字退出，但廠家在綜合該保護(hù)在區(qū)內(nèi)其它盟市誤動的經(jīng)驗(yàn)，建議將“比率差動循環(huán)閉鎖”控制字投入，即“至少有兩相差動電流滿足動作條件時，比率差動電流保護(hù)才允許出口”，增加保護(hù)閉鎖條件、防止保護(hù)誤動。

（2）該保護(hù)廠家的保護(hù)裝置不能滿足不同方式下的保護(hù)應(yīng)用，應(yīng)加以改進(jìn)。

（3）從廠家側(cè)面了解，該保護(hù)在不同地區(qū)已多次誤動，應(yīng)多關(guān)注。

5 結(jié)論

隨著繼電保護(hù)調(diào)試人員及現(xiàn)場運(yùn)行人員的知識水平不斷提高和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)，對各個廠家變壓器保護(hù)裝置原理的熟悉成度不斷增加，發(fā)生變壓器保護(hù)誤動事件的幾率將會大大減少。從而電網(wǎng)的安全性、供電可靠性技術(shù)指標(biāo)將會有極大的改善。

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