110 kV變電站主變差動保護(hù)動作原因分析

潘金祥

（宜興供電公司，江蘇 宜興 214200）

0 引 言

變壓器是電力系統(tǒng)中的重要供電元件，具有改變電壓、傳遞電能的作用，是保障電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。其運(yùn)作的可靠性關(guān)乎變電站的整體安全，一旦出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響供電可靠性和電網(wǎng)穩(wěn)定性。變壓器差動保護(hù)可為電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保證，在電網(wǎng)中具有舉足輕重的作用[1]。本文結(jié)合一起主變差動保護(hù)動作的事故，通過檢查現(xiàn)場的電力設(shè)備和事故記錄，分析變壓器差動保護(hù)跳閘的原因，為類似事故提供參考與借鑒。

1 事故經(jīng)過

7月18日23點(diǎn)51分，110 kV新城變1號主變差動保護(hù)動作，110 kV城環(huán)9×4開關(guān)，內(nèi)橋700開關(guān)、1號主變201開關(guān)和202開關(guān)發(fā)生跳閘。1號主變差動保護(hù)動作前的運(yùn)行方式為，兩條110 kV進(jìn)線各帶一臺主變運(yùn)行，內(nèi)橋700開關(guān)熱備用。1號主變帶20 kV的I、II段母線（10條出線），2號主變帶20 kV的III、IV段母線（3條出線），如圖1所示。

圖1 變電站事故前的運(yùn)行方式

23點(diǎn)45分，值班員根據(jù)調(diào)度命令進(jìn)行兩條進(jìn)線并列運(yùn)行操作。內(nèi)橋700開關(guān)合閘后，1號主變差動保護(hù)動作，20 kV的I段母線、II段母線失電。

2 現(xiàn)場調(diào)查處理

1號主變差動保護(hù)動作后，現(xiàn)場值班員胡某、徐某立即停止操作，檢查全站保護(hù)裝置動作情況和開關(guān)變位情況。23點(diǎn)57分，值班員向調(diào)度中心匯報現(xiàn)場保護(hù)動作（差動、低后備保護(hù)動作）和開關(guān)變位情況，同時將上述保護(hù)動作和開關(guān)跳閘信息匯報至運(yùn)維站。19日0點(diǎn)25分，運(yùn)維站相關(guān)專職、領(lǐng)導(dǎo)到達(dá)現(xiàn)場。0點(diǎn)35分，運(yùn)維站檢修人員到達(dá)現(xiàn)場，根據(jù)主變差動保護(hù)動作情況向調(diào)度中心申請“1號主變及各側(cè)開關(guān)檢修”。0點(diǎn)45分，調(diào)度中心下達(dá)指令，采用2號主變低壓側(cè)母線串供的方式恢復(fù)所有20 kV出線供電。1點(diǎn)14分，20 kV的I段母線、II段母線恢復(fù)對外供電，損失負(fù)荷約18 MVA。

1點(diǎn)25分，調(diào)度中心許可搶修工作。做好安全措施后，檢查變壓器差動保護(hù)范圍內(nèi)所有一次設(shè)備的外觀，無異常，檢查變壓器壓力釋放閥和瓦斯繼電器，正常。同時，簡化變壓器本體和有載取油樣后，色譜分析正常。繼電保護(hù)調(diào)試人員檢查二次回路時，發(fā)現(xiàn)110 kV內(nèi)橋700開關(guān)匯控箱內(nèi)有一組電流互感器的二次繞組端子短接，確認(rèn)是內(nèi)橋700開關(guān)接入1號主變差動保護(hù)回路。至此，找到主變差動保護(hù)動作跳閘的原因，繼保人員立即接入二次電流回路端子，并對電流互感器進(jìn)行一次通流、變比、極性試驗。5點(diǎn)05分，搶修工作結(jié)束，8點(diǎn)08分，1號主變恢復(fù)正常運(yùn)行。變電站后臺遠(yuǎn)動信號數(shù)據(jù)如圖2所示，變電站1號主變差動保護(hù)故障波形如圖3所示。

3 原因分析

變電站為2008年的基建工程，施工單位為甲電建公司。工程內(nèi)容為新增110 kV的1、2號進(jìn)線間隔（2號沒有出線電纜）、110 kV的I、II段母線、1號主變和內(nèi)橋開關(guān)間隔。當(dāng)時，110 kV的電纜只有1號進(jìn)線。按照圖紙要求，在1號主變保護(hù)屏處短接橋開關(guān)電流。

2016年，主變租賃工程新增2號主變，施工單位為乙電建公司。工程內(nèi)容為新增設(shè)備2號主變和110 kV的2號進(jìn)線電纜，沒有涉及到1號主變。由于前期工程投運(yùn)時1號主變差動保護(hù)中的內(nèi)橋側(cè)電流在保護(hù)屏處短接，施工人員未考慮2號進(jìn)線供1號主變運(yùn)行或合環(huán)操作時，1號主變差動保護(hù)無法采集內(nèi)橋電流，因此造成1號主變差動保護(hù)誤動作。

當(dāng)110 kV的兩條進(jìn)線進(jìn)行合環(huán)操作時，從110 kV溪環(huán)線保護(hù)提供的波形進(jìn)行估算，合環(huán)電流大于600 A。原本進(jìn)入1號主變差動保護(hù)的電流為主變負(fù)荷電流，但700開關(guān)CT的繞組短接。此時，1號主變差動保護(hù)的電流為合環(huán)電流（負(fù)荷電流可以忽略不計），超過差動保護(hù)的動作值0.65Ie（Ie指根據(jù)變壓器的實(shí)際容量求到的額定電流的標(biāo)么值，273 A），差動保護(hù)動作出口跳開高低壓側(cè)開關(guān)。變電站1號主變差動保護(hù)跳閘的運(yùn)行方式如圖4所示。

圖2 變電站后臺遠(yuǎn)動信號

圖3 變電站1號主變差動保護(hù)故障錄波

圖4 變電站1號主變差動保護(hù)跳閘運(yùn)行方式

4 暴露出的問題

第一，工程管理中對新舊設(shè)備交圈地帶的重視不足?，F(xiàn)場勘查、圖紙審查和施工方案審查過程中沒有發(fā)現(xiàn)問題，工程驗收過程中驗收與運(yùn)行設(shè)備有交圈的部分時不細(xì)致，沒有重點(diǎn)檢查、沒有及時發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備差動電流短接。第二，2號主變啟動投運(yùn)方案編制時，沒有考慮2號進(jìn)線供1號主變的運(yùn)行方式，投運(yùn)時沒有對此種運(yùn)行方式進(jìn)行帶負(fù)荷測試。第三，管轄設(shè)備巡視不全面，只重點(diǎn)針對裝置，對二次回路缺乏重視。保護(hù)屏內(nèi)二次回路巡查中，沒有發(fā)現(xiàn)電流短接。保護(hù)裝置巡查中，沒有檢查保護(hù)裝置中的啟動報文。

5 整改措施

第一，加強(qiáng)基建、技改等工程的專業(yè)管理，編制運(yùn)維站內(nèi)部工程管理細(xì)則，從制度上杜絕漏洞。運(yùn)維站內(nèi)部全員參與工程實(shí)施的整個過程，內(nèi)部組織專業(yè)人員評審工程施工方案和啟動方案。第二，梳理事故處置流程，制定事故異常處置標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)卡，組織全員參與培訓(xùn)，組織反事故演習(xí)，進(jìn)一步規(guī)范值班員現(xiàn)場事故異常處置流程，提高工作人員處理異常事故的能力。第三，開展巡查主變租賃工程的活動。組織一次、二次專業(yè)人員巡查設(shè)備，重點(diǎn)關(guān)注新舊設(shè)備交圈地帶，保護(hù)裝置電流、電壓的回路、開入量、出口回路。加強(qiáng)二次檢修人員的培訓(xùn)工作，提高檢修人員分析、甄別故障，迅速、準(zhǔn)確查找出故障點(diǎn)的能力。

6 結(jié) 論

110 kV主變差動保護(hù)動作的原因為，一期工程投入運(yùn)行時無2號進(jìn)線，1號主變差動保護(hù)內(nèi)橋側(cè)電流短接退出，二期工程擴(kuò)大2號進(jìn)線及2號主變時，未將1號主變差動保護(hù)內(nèi)橋側(cè)電流接入。當(dāng)110 kV兩條進(jìn)線進(jìn)行合環(huán)操作時，合環(huán)電流達(dá)到600 A，1號主變負(fù)荷電流只有35 A（可以忽略不計），超過了差動保護(hù)的動作值0.65Ie，從而造成1號主變差動保護(hù)誤動作。