一起變壓器首次沖擊保護(hù)動作典型案例分析

張勝文

摘? ?要：針對施工階段，施工人員能力不足、工作不認(rèn)真等問題，造成系統(tǒng)存在諸多安全隱患，這些隱患不及時治理，將嚴(yán)重影響變電站安全投運。本文提出在首次受電時，如何通過保護(hù)動作值來判斷變壓器投運時跳閘是否由勵磁涌流引起，并根據(jù)現(xiàn)象使用假設(shè)的方法來分析可能存在的故障，最終提出整改措施，實現(xiàn)送電前人員和設(shè)備安全。

關(guān)鍵詞：保護(hù)動作? 電纜直埋敷設(shè)? 勵磁涌流? 接線錯誤? 撤離

中圖分類號：TM772? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）12（a）-0059-02

1? 現(xiàn)場情況

某變電站共有兩臺35kV變壓器，正常為分列運行方式，其電源來自于上級110kV變電站，兩站距離880m，電源電纜直埋敷設(shè)。

兩臺主變分別配置線變組差動裝置和變壓器本體差動、非電量保護(hù)和后備保護(hù)。其中變壓器35kV側(cè)屏配置線變組差動保護(hù)裝置7SD61、后備保護(hù)裝置7SJ68和非電量遠(yuǎn)傳裝置7XV5673;10kV側(cè)配置西線變組差動保護(hù)裝置7SD61、本體差動保護(hù)裝置7UT61和非電量遠(yuǎn)傳裝置7XV5673，35kV側(cè)CT變比500/1，10kV側(cè)CT變比1000/1。

2? 事故經(jīng)過

本變電站為首次投運，對1#變壓器沖擊合閘時，1#變壓器35kV側(cè)線變組7SD61差動速斷保護(hù)動作跳閘，動作值：IL3=0.47kA、IL2=0.44kA、IL1=0.72kA，1#變壓器10kV側(cè)7SD61線差保護(hù)同時動作。

此時2#變壓器10kV側(cè)7UT61本體差動保護(hù)啟動。

3? 技術(shù)分析

本次跳閘屬于沖擊送電時差動保護(hù)動作，首先通過現(xiàn)場保護(hù)二次報文分析，判斷跳閘可能原因是勵磁涌流還是一次設(shè)備故障所引起的，具體技術(shù)分析如下。

（1）保護(hù)配置分析。

為了確保變壓器在故障時能順利切斷故障變壓器，變壓器配置電量保護(hù)和非電量保護(hù)，本文中的線路變壓器組差動保護(hù)和變壓器本體差動保護(hù)，均屬于縱差保護(hù)，此類保護(hù)可以正確區(qū)分區(qū)內(nèi)、外故障，當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)變壓器故障時，本體差動和線變組差動均會動作，無延時的切除區(qū)內(nèi)故障;當(dāng)線路故障時，線變組差動會動作切除故障線路。在差動保護(hù)配置中，差速斷保護(hù)不受二次諧波閉鎖[1]。

（2）二次報文分析。

查閱保護(hù)定值，將動作值與保護(hù)定值對比發(fā)現(xiàn)，線變組差速斷動作值最大770A，定值為990A。查閱保護(hù)說明書，線變組差速斷保護(hù)有變化趨勢的判據(jù)，當(dāng)電流變化趨勢較大時，線變組保護(hù)差動動作跳閘。

此時判斷是否為勵磁涌流引起的，由動作電流倍數(shù)÷變壓器額定電流=動作倍數(shù)可知（770÷165=4.67倍），此時的動作電流為變壓器額定電流的4.67倍;同時對比此方式下的短路電流理論值，此時變壓器在10kV系統(tǒng)的短路電流值為12000A[2]，動作電流遠(yuǎn)小于短路電流，顧判斷是變壓器沖擊瞬間產(chǎn)生勵磁涌流，在增長瞬間導(dǎo)致變壓器線變組差速斷保護(hù)動作跳閘[3]。

（3）現(xiàn)場實際動作情況技術(shù)分析。

根據(jù)縱聯(lián)差動保護(hù)原理，本次故障保護(hù)動作后，1#變壓器在沖擊瞬間跳閘，均應(yīng)該為1#變壓器的線變組差動保護(hù)和1#變壓器的本體差動保護(hù)動作，但從保文看出，沖擊跳閘瞬間，只有1#變壓器的線變組差動保護(hù)動作，而1#變壓器的本體差動并沒有動作。此時卻出現(xiàn)2#變壓器的本體差動保護(hù)動作，這就不符合縱聯(lián)差動保護(hù)原理，需分別檢查一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)接線是否正確。

（4）現(xiàn)場一、二次回路檢查分析。

跳閘后，現(xiàn)場人員立即對變壓器等一次設(shè)備進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯故障點，也沒有焦糊味道。隨之對電纜線路進(jìn)行絕緣檢測，電纜線路絕緣良好。初步排除一次設(shè)備故障的可能。同時對二次回路、光纖回路進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)接線錯誤。

（5）繪圖分析可能情況。

再次結(jié)合現(xiàn)象和以上分析結(jié)果，在變壓器跳閘的瞬間，2#變的本體差動保護(hù)啟動，而不是正在沖擊送電的1#變。通過假設(shè)，將可能出現(xiàn)的故障繪制出簡圖（見圖1）進(jìn)行分析，假設(shè)1#主變電纜接引至2#主變上時，就會發(fā)生對1#主變沖擊送電，而實際帶電的變壓器是2#變，此時是2#變產(chǎn)生了勵磁涌流，故2#變本體差動保護(hù)啟動，而1#變的電源接至2#變，所以1#變線變組差速斷保護(hù)動作。假設(shè)與現(xiàn)場所有保護(hù)動作情況和報文一致，顧再次對一次電纜接線情況進(jìn)行排查。

隨即詢問現(xiàn)場人員，在沖擊瞬間是哪臺變壓器有響聲，但因變壓器距離較近，在沖擊時產(chǎn)生的“嗡嗡”聲瞬間就消失，人員無法準(zhǔn)確判斷是幾號變帶電。隨即安排人員重新對電纜進(jìn)行核對，最終發(fā)現(xiàn)確為一次電纜接線錯誤，施工人員誤將1#變電纜接至2#變引起本次事故。

4? 改進(jìn)措施

（1）對于距離較遠(yuǎn)的電纜直埋敷設(shè)回路，在電纜連接前，核對系統(tǒng)位號正確后方能將電纜連接到變壓器上，連接前的核對工作要有專人監(jiān)護(hù)，并在電源側(cè)也要安排專人看護(hù)。

（2）對于集中布置的變壓器，在首次送電前須辦理所有變壓器的工作終結(jié)手續(xù)，檢查人員撤離至安全位置方能沖擊送電。

（3）當(dāng)設(shè)備運行時，若保護(hù)發(fā)生動作，須收集所有保護(hù)動作保文， 并逐個進(jìn)行分析，未分析清楚嚴(yán)禁擅自投運設(shè)備，防止發(fā)生人身傷害或設(shè)備事故。

5? 結(jié)語

本文通過對35kV變電站首次受電時發(fā)生跳閘故障進(jìn)行分析，指出了變電站在首次送電過程中，每一條保護(hù)動作保文都要認(rèn)真分析，從源頭找出事故原因。為了避免發(fā)生同類事故，應(yīng)加強變電站首次送電的檢查確認(rèn)工作，確保變電站首次送電安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京：中國電力出版社，2010.

[2] 劉燕玲，劉玲軍.電力系統(tǒng)短路故障淺析[J].中小企業(yè)管理與科技，2011（31）：105.

[3] 宮仁仕.勵磁涌流對繼電保護(hù)的影響及避免措施[J].有色冶金設(shè)計與研究，2017（8）：17.