主變差動保護(hù)動作分析實(shí)例

楊 銳 買正中

(甘肅省岷縣劉家浪水電有限責(zé)任公司，甘肅 岷縣 748400)

1 工程概況

劉家浪水電站位于岷縣西寨鎮(zhèn)站里村，是洮河干流上建成較早的一座低壩明渠引水式水電站，1984年11月建成投產(chǎn)，1991年9月通過驗(yàn)收，2001年12月并入電網(wǎng)。原總裝機(jī)容量為4×2MW，后經(jīng)逐步改造總裝機(jī)容量增加至10.3MW,兩臺主變并列運(yùn)行(見表1)。

表1 電站參數(shù)

2 故障現(xiàn)象

2020年9月26日1時40分，電站四臺機(jī)組滿發(fā)、總負(fù)荷10MW情況下，1號主變主保護(hù)單元箱發(fā)出“比率制動式差動保護(hù)動作”，導(dǎo)致電站35kV出口斷路器3501、橋斷路器3500、一號主變低壓側(cè)斷路器605、二號主變低壓側(cè)斷路器606全部跳閘，四臺機(jī)組突然甩負(fù)荷，引起過速，使發(fā)電機(jī)出口斷路器跳閘停機(jī)，一號主變主保護(hù)單元箱顯示比率制動式差動保護(hù)動作值為2.7A，而比率制動式差動保護(hù)設(shè)定值為2.4A，差動保護(hù)不平衡電流值為：Icda=0.46A,Icdb=0.56A,Icdc=0.23A。

3 設(shè)備檢查及問題分析

電站運(yùn)行人員在拉開主變壓器兩側(cè)斷路器的隔離開關(guān)后，電氣檢修部首先對1號主變相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查。

3.1 外部檢查

變壓器套管完整，連接變壓器的母線上無閃絡(luò)的痕跡；對變壓器差動保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的所有一次設(shè)備(變壓器高壓側(cè)及低壓側(cè)斷路器之間的所有設(shè)備、引線、鋁線等)進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)差動保護(hù)區(qū)內(nèi)有異常。

3.2 內(nèi)部檢查

使用相關(guān)儀器對設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行檢查(見表2、表3)。經(jīng)過檢查主變壓器內(nèi)部完好，無引出線及相間、匝間短路。但主保護(hù)單元箱顯示差動保護(hù)不平衡電流依然存在。

表2 主變壓器絕緣電阻、吸收比測量結(jié)果

續(xù)表

表3 主變直流電阻測量結(jié)果

3.3 定值比對

對1號主變主保護(hù)單元箱差動保護(hù)動作的設(shè)定值與原始設(shè)定值進(jìn)行比對，差動速斷電流為19.20A，比率制動差動電流為2.40A，與原始值相同，并無更改。排除由于設(shè)定值變動而引發(fā)比率制動式差動保護(hù)動作的可能性。

對1號主變壓器低壓側(cè)電流互感器及引出線進(jìn)行檢查，對高壓室1號主變壓器低壓側(cè)電流互感器進(jìn)行檢查，其外觀完好，無破裂，對電流互感器接線端子進(jìn)行檢查，無松動，接線緊固，對其引線(從互感器到1號主變保護(hù)屏背面接線端線路)進(jìn)行檢查，打開線路兩端接線，用萬用表對其四芯電纜線進(jìn)行檢查，確認(rèn)線路無斷線現(xiàn)象，線路完好。排除低壓側(cè)CT二次回路斷線引起主變壓器比率制動式差動保護(hù)動作的可能性。

3.4 檢查1號主變高壓側(cè)電流互感器及引出線

由于主變差動保護(hù)高壓側(cè)電流來源于兩部分，即出口電流互感器和橋電流互感器(見圖1)，所以對3501出口斷路器的電流互感器及3500橋斷路器的電流互感器進(jìn)行檢查，其外觀完好，無破損，對電流互感器接線端子進(jìn)行檢查，無松動，接線緊固。

圖1 主變差動保護(hù)高壓側(cè)電流組成

對3500橋斷路器電流互感器至3501出口斷路器電流互感器引線電纜進(jìn)行檢查，打開兩端接線，用萬用表對其進(jìn)行檢查，確認(rèn)線路無斷線現(xiàn)象，線路完好。

對3500出口斷路器電流互感器引至1號主變壓器保護(hù)屏背面電纜線路進(jìn)行檢查，打開兩端接線，用萬用表對其進(jìn)行檢查，確認(rèn)線路無斷線及接觸不良等現(xiàn)象，線路完好。

排除高壓側(cè)CT二次回路斷線引起主變壓器比率式差動保護(hù)動作的可能性。

3.5 檢查主變壓器主保護(hù)單元

斷開主保護(hù)單元箱電源，打開單元箱抽出插件，經(jīng)過仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電流轉(zhuǎn)換器線頭接觸不良，并有打火放電燒黑痕跡，出現(xiàn)虛焊接現(xiàn)象。

4 處理措施

對主變壓器主保護(hù)單元箱電流轉(zhuǎn)換模塊打火放電及燒黑部位進(jìn)行酒精擦拭處理，對虛焊接部位重新進(jìn)行焊接處理。

處理后比率制動式差動保護(hù)、差動不平衡電流恢復(fù)正常，其值為：Icda=0.39A,Icdb=0.40A,Icdc=0.40A。并列運(yùn)行后一號主變壓器無差動不平衡電流出現(xiàn)，運(yùn)行正常。

5 結(jié) 語

比率制動式差動保護(hù)作為主變壓器的主保護(hù)之一，主要反應(yīng)由于外部線路的穿越型電流及主變壓器內(nèi)部有輕微故障而動作，動作之后應(yīng)盡快地將主變壓器退出運(yùn)行，在故障消除之前不得向變壓器送電。

本文主要對主變壓器比率制動式差動保護(hù)動作后的現(xiàn)象、查找步驟及故障處理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，在此,希望各自動化廠家在設(shè)備出廠時進(jìn)行詳細(xì)檢查，避免由于虛焊接及接線不牢靠而引起的事故跳閘，保證主變壓器的安全可靠運(yùn)行。