關(guān)于一起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作的分析與總結(jié)

摘要：本文對(duì)一起差動(dòng)保護(hù)跳閘的故障進(jìn)行了分析，證明了是一起誤動(dòng)作。重點(diǎn)是問題的分析過程，并總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，引以為戒。

關(guān)鍵詞：鐵路供電；差動(dòng)保護(hù)；分析總結(jié)

前言

2016年8月15日，南京供電段管內(nèi)高里35kV變電所1#主變比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。搶修人員對(duì)所內(nèi)電力設(shè)備巡視、檢查、試驗(yàn)等，均未發(fā)現(xiàn)異常。本文主要針對(duì)這起差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的原因進(jìn)行分析，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以便在今后的工作中注重差動(dòng)保護(hù)的作用。

1運(yùn)行概況

高里變電所1#電源（35kV永鐵線）經(jīng)過1#主變（S11-2500/35）向10kVⅠ、Ⅲ、Ⅴ段母線供電，10kV實(shí)行單母線分段運(yùn)行方式，Ⅴ段為寧啟線自閉電源供電。寧啟線采用不接地的運(yùn)行方式，六合配電所主供，高里變電所備供。

2過程分析

2.1一次設(shè)備檢查情況

因?yàn)槭侵髯儾顒?dòng)保護(hù)跳閘，所以現(xiàn)場(chǎng)搶修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先對(duì)1#主變和兩組差動(dòng)流互（圖1-1中紅色的流互）間的高壓設(shè)備進(jìn)行了外觀檢查，正常。在停電采取安全措施后，對(duì)1#主變進(jìn)行了絕緣電阻和直流電阻測(cè)試均正常。電纜線路等設(shè)備經(jīng)過絕緣測(cè)試也正常，初步排除高壓設(shè)備故障。

2.2二次設(shè)備檢查情況

對(duì)差動(dòng)保護(hù)裝置的設(shè)置情況進(jìn)行了檢查：差動(dòng)保護(hù)的定值和壓板均按要求進(jìn)行了設(shè)置，保護(hù)裝置內(nèi)1#主變、二次側(cè)的接線組別等參數(shù)設(shè)置也正確，經(jīng)試驗(yàn)判斷二次設(shè)備也沒有問題。

2.3報(bào)文記錄

通過查看高里變電所報(bào)文信息發(fā)現(xiàn)，保護(hù)首先動(dòng)作的不是差動(dòng)保護(hù)，而是自閉六合方向備自投（時(shí)間5時(shí)55分27秒100毫秒），接著是自閉六合方向速斷動(dòng)作（時(shí)間5時(shí)55分27秒190毫秒），之后才是1#主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作（時(shí)間5時(shí)55分27秒217毫秒）。

根據(jù)報(bào)文信息，應(yīng)該是高里-六合間自閉線路發(fā)生故障，造成六合所（主供所）速斷跳閘，高里所備自投后速斷跳閘。經(jīng)核查，六合所5時(shí)55分自閉高里方向（主供）速斷跳閘，故障時(shí)A、C相電流較大，A相最大值為94.64A；B相電流較小，最大值為1.7A。那么，這兩起故障是否有關(guān)聯(lián)呢？還需進(jìn)一步調(diào)查分析。

2.4其它故障信息

經(jīng)過進(jìn)一步的調(diào)查得知：2016年8月4日，高里變電所電源一（全電纜線路）的一處電纜中間頭發(fā)生故障。8月13日處理結(jié)束送電后，以電源二為基準(zhǔn)進(jìn)行核相。核相結(jié)果為A、B兩相反了，正常情況下應(yīng)該在F4 35kV電源進(jìn)線負(fù)荷開關(guān)箱內(nèi)的進(jìn)線電纜頭處進(jìn)行調(diào)相。但是，現(xiàn)場(chǎng)搶修人員為了盡早恢復(fù)供電，就在1#主變一次側(cè)樁頭處進(jìn)行了調(diào)相（如圖1-1相位調(diào)整處），恢復(fù)了高里變電所的正常運(yùn)行。

3故障原因

3.1差動(dòng)電流計(jì)算錯(cuò)誤的原因

在1#主變一次側(cè)將A、B兩相進(jìn)行了調(diào)整，恢復(fù)了正常運(yùn)行方式。但是，由于1#主變差動(dòng)保護(hù)的電流采樣流互沒有同步進(jìn)行調(diào)整，所以調(diào)相后TA1的采樣電流為A相電流，Ta1的采樣電流為b相電流；TA2的采樣電流為B相電流，Ta2的采樣電流為a相電流。即，1#主變差動(dòng)保護(hù)的采樣電流不是A相（或B相）的一、二次側(cè)電流值進(jìn)行比較了，而是一次側(cè)的A相（或B相）電流同二次側(cè)的b相（或a相）電流進(jìn)行比較，形成差動(dòng)電流。

3.2差動(dòng)保護(hù)不跳閘的原因

正常運(yùn)行時(shí)1#主變一次、二次側(cè)三相電流的變化基本一致（波形和數(shù)值），所以雖然1#主變的差動(dòng)電流取自A相和b相的差流（或B相和a相的差流），但是都沒有達(dá)到定值，進(jìn)而差動(dòng)未動(dòng)作跳閘。

3.3差動(dòng)保護(hù)跳閘的原因

當(dāng)高里變電所自閉六合方向的備自投動(dòng)作后，高里-六合自閉間的故障電流（相當(dāng)于1#主變的穿越電流）瞬間流過整個(gè)供電系統(tǒng)（含1#主變）。由于A、B兩相的故障電流差異較大（A相故障電流最大值為94.64A，B相故障電流電最大值為1.7A），使得1#主變一次、二次側(cè)產(chǎn)生差流2.79A，達(dá)到定值要求而差動(dòng)動(dòng)作跳閘。反言之，如果A、B兩相的故障電流也相近，那么1#主變的差動(dòng)不一定會(huì)動(dòng)作跳閘。

4經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

4.1對(duì)差動(dòng)保護(hù)范圍的誤解

我單位現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行管理人員對(duì)差動(dòng)保護(hù)的認(rèn)知深度不夠，對(duì)差動(dòng)保護(hù)的范圍有誤解。通常的認(rèn)為差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，保護(hù)的范圍就是變壓器本體，而實(shí)際上差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍是變壓器一、二次側(cè)負(fù)責(zé)采集差動(dòng)保護(hù)電流的兩組電流互感器之間的范圍。在差動(dòng)保護(hù)的范圍內(nèi)均不能隨意變動(dòng)，否則會(huì)對(duì)差動(dòng)保護(hù)造成影響。

4.2電力運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)變

鐵路電力變配電所間通過10kV電力貫通線路連接，正常運(yùn)行時(shí)由一個(gè)變配電所供電（主供所），另一個(gè)變配電所備用（備供所）。主供所的斷路器設(shè)重合閘保護(hù)功能，備供所的斷路器設(shè)備自投保護(hù)功能。當(dāng)電力貫通線路上發(fā)生故障時(shí)，正常的動(dòng)作順序是：主供所故障跳閘→備供所備自投動(dòng)作（0.25S）→主供所重合閘動(dòng)作（0.8S）。對(duì)于電流故障，只要本所故障跳閘，再重合閘一次就能排除瞬間故障，其實(shí)并不需要備供所備自投，將故障影響擴(kuò)大至鄰所。對(duì)于電壓（失壓）故障，鄰所的備自投能快速恢復(fù)供電，減少影響。綜合考慮，可以將保護(hù)設(shè)置的動(dòng)作順序改為：主供所故障跳閘→主供所重合閘動(dòng)作→備供所備自投動(dòng)作?？紤]重合閘保護(hù)的固有延時(shí)，保護(hù)時(shí)限上也同步進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)然，最終還應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、運(yùn)行情況為準(zhǔn)，以判斷這種保護(hù)設(shè)置順序是否滿足要求。本次差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作故障，就是高里變電所作為備供所備自投后發(fā)生的。

4.3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置不力

高里所電源一故障處理完畢后，在送電核相不正確的情況下，搶修人員采取臨時(shí)調(diào)相措施。沒有及時(shí)將處置情況和恢復(fù)方案向上級(jí)部門匯報(bào)，并征得其同意。只是想著高里變電所電源一的故障處理時(shí)間較長(zhǎng)了，要盡快恢復(fù)，調(diào)整后也能滿足10kV系統(tǒng)的運(yùn)行要求，忽視了一次設(shè)備變動(dòng)對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)功能的影響。所以說，高速鐵路電力設(shè)備故障要以“先行恢復(fù)通信、信號(hào)等與行車直接相關(guān)的設(shè)備供電”、“先通后復(fù)，先恢復(fù)一路電源供電”、“快速隔離故障區(qū)段，盡快恢復(fù)非故障區(qū)段供電”為原則。應(yīng)急處置中各司其職，搶修人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況并查閱相關(guān)資料，制定處理方案后，應(yīng)及時(shí)向上級(jí)部門匯報(bào)同意后實(shí)施搶修。上級(jí)部門要起到“安全上把關(guān)，技術(shù)上支持”的作用。故障搶修結(jié)束后，注意保存電力故障及搶修工作的原始資料，并組織進(jìn)行總結(jié)分析、吸取教訓(xùn)、制定整改措施。

5結(jié)束語(yǔ)

電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，差動(dòng)保護(hù)也是變壓器的重要保護(hù)。運(yùn)行管理人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)、掌握差動(dòng)保護(hù)，讓其發(fā)揮保護(hù)電力設(shè)備的作用，而不是起到干擾電力正常供電的作用。所以要深刻吸取本次故障的教訓(xùn)，積累經(jīng)驗(yàn)，逐步提高運(yùn)營(yíng)管理水平。

作者簡(jiǎn)介：邱慶濤（1983-），男，漢族，籍貫遼寧蓋州，本科，職稱工程師，研究方向：企業(yè)供電。

（作者單位：中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司南京供電段）