摘要:本文對兩起引起電力變壓器差動保護(hù)誤動作原因進(jìn)行了分析,查找出了不正確動作的原因,并提出了相應(yīng)的整改措施。
關(guān)鍵詞:電力變壓器 電流互感器 差動保護(hù) 誤動作
電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電設(shè)備,它的故障將給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行及供電可靠性帶來嚴(yán)重的影響。反映變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)是差動保護(hù),其動作原理是:當(dāng)區(qū)內(nèi)發(fā)生某些短路性故障的時候,在變壓器各側(cè)電流互感器CT的二次回路將產(chǎn)生大小相同,相位不同的短路電流,當(dāng)這些短路電流的向量和即差流值達(dá)到一定值時,跳開變壓器各側(cè)斷路器的保護(hù),這就是變壓器的差動保護(hù)。但是在實(shí)際運(yùn)行中,變壓器在沒有發(fā)生故障時繼電保護(hù)裝置發(fā)生誤動作,造成變壓器非正常停運(yùn)。本文通過對兩起因電流互感器原因造成變壓器差動保護(hù)誤動作進(jìn)行了分析,查找出了不正確動作的原因,并采取了相應(yīng)的對策。
1 事故案例
1.1 故障概況
某變電所正值改擴(kuò)建,設(shè)有兩臺主變壓器,1#變壓器已投入運(yùn)行,電壓比為35/6kV,該變壓器差動保護(hù)為電磁型,其執(zhí)行元件為LCD-16型差動繼電器,2#變壓器正在安裝中,1#變壓器的保護(hù)屏及控制屏框架已點(diǎn)焊在基礎(chǔ)槽鋼上,槽鋼與變電所主接地網(wǎng)相連,某日1#變壓器差動保護(hù)動作,兩側(cè)斷路器跳閘。
1.2 原因查找
首先對1#變壓器的外觀進(jìn)行了檢查,未發(fā)現(xiàn)異常。然后檢查了氣體斷電器,發(fā)現(xiàn)氣體斷電器中無明顯氣體。對變壓器線圈絕緣電阻、吸收比等進(jìn)行了試驗(yàn),保護(hù)試驗(yàn)合格。檢查了電流互感器二次接線正確,結(jié)果無誤,檢查了二次回路,發(fā)現(xiàn)二次回路有三點(diǎn)接地,接地點(diǎn)分別在保護(hù)屏、控制屏和配電裝置。據(jù)現(xiàn)場值班人員反映,1#變壓器開關(guān)跳閘時,一焊接工人正在將2#變壓器的保護(hù)屏及控制屏框架與基礎(chǔ)槽鋼點(diǎn)焊,當(dāng)時電焊機(jī)的接地引出線就近接在1#變壓器保護(hù)屏基礎(chǔ)槽鋼的上,電焊機(jī)的相線與2#變壓器保護(hù)屏的框架進(jìn)行焊接。分析原因:電焊時,電焊機(jī)的副邊一端接焊鉗,另一端接被焊物,電焊電流經(jīng)電流互感器二次側(cè)、電流繼電器、電流表分別形成了回路,電焊電流大大超過了電流繼電器的動作整定值,因此造成1#變壓器差動保護(hù)動作。
1.3 分析處理
1#變壓器開關(guān)跳閘原因查出后,我們只在配電裝置保留電流互感器的一處接地點(diǎn),其余接地點(diǎn)均予排除。規(guī)程規(guī)定:差動保護(hù)的二次電流回路接地時,包括各側(cè)電流互感器的二次電流回路,必須通過一點(diǎn)可靠接于接地網(wǎng)。因?yàn)橐粋€發(fā)電廠和變電站的接地網(wǎng)各點(diǎn)并非絕對等電位,在不同點(diǎn)之間有一定的電位差,如果差動保護(hù)的二次電流回路在接地網(wǎng)的不同點(diǎn)接地,接地網(wǎng)中的不同接地點(diǎn)間的電位差,產(chǎn)生的電流將會流入保護(hù)二次回路,這一電流將可能增加差動回路中的不平衡電流,使差動保護(hù)誤動作。
1.4 結(jié)論
主變壓器差動保護(hù)裝置誤動作,主要是由于電流互感器二次回路多點(diǎn)接地造成的。
2 事故案例
2.1 故障概況
某35kV變電所,主變?yōu)镾JL-2500千伏安;電壓比為35/10.5千伏;采用差動保護(hù),用三相BCH-2型差動繼電器,35千伏側(cè)電流互感器選用LRD-35型,變比為75/5。10千伏側(cè)電流互感器選用LQJC-10型,變比為200/5,差動繼電器選用BCH-2型。某日該所出線的10kV線路發(fā)生三相短路故障,該線路速斷保護(hù)動作,開關(guān)跳閘,同時該變壓器差動保護(hù)誤動作的擴(kuò)大性事故。
2.2 原因查找
主變差動保護(hù)誤動作后,我們對可能引起保護(hù)誤動作原因進(jìn)行了詳細(xì)排查:
①對變壓器進(jìn)行試驗(yàn)檢查,未發(fā)現(xiàn)變壓器參數(shù)異常;
②檢查高低壓側(cè)電流互感器相序是否一致,經(jīng)過現(xiàn)場認(rèn)真的檢查電源的相序是正確的;
③檢查電流互感器的二次回路是否斷線,結(jié)果接線正確,并對電流互感器二次回路接地進(jìn)行了檢查,符合規(guī)程要求。
④對BCH-2型差動繼電器進(jìn)行了校驗(yàn),測六角圖及差電壓,結(jié)果均符合要求。
⑤對高低壓側(cè)電流互感器的伏安特性進(jìn)行了試驗(yàn),如下表1,發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)電流互感器易飽和。
從表1數(shù)據(jù)可以看出,可能35kV側(cè)LRD-35型電流互感器的伏安特性不符合要求。根據(jù)繼電保護(hù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在實(shí)際運(yùn)行條件下,保護(hù)用的電流互感器的電流誤差不允許超過10%,因此為滿足這一要求,在保護(hù)用電流互感器投入運(yùn)行前,要做“電流互感器的10%誤差曲線”以確定其是否能夠投入運(yùn)行。于是,查閱了該變壓器投入運(yùn)行時的相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)在投入運(yùn)行前沒有按照電流互感器10%誤差曲線進(jìn)行校驗(yàn)。
由于電流互感器鐵心具有逐漸飽和的特性,在短路電流下,電流互感器的鐵心趨于飽和,如果不滿足電流互感器的10%誤差曲線要求,電流互感器的容量不足以提供二次負(fù)荷所需的要求,在故障時差動保護(hù)誤動作是造成這次跳閘的原因。
2.3 分析處理
誤動作原因查出后,我們又查閱了相關(guān)資料,當(dāng)電流互感器不滿足10%誤差曲線時可以采取以下措施:
①提高電流互感器的變比。
②增加二次電纜截面。
③串聯(lián)備用相同級別電流互感器的二次繞組,使負(fù)荷能力增大1倍。根據(jù)實(shí)際情況,我們采取了第③項(xiàng)措施重新校核了35 kV側(cè)電流互感器的10%誤差曲線,結(jié)果滿足要求,并對二次回路負(fù)載阻抗進(jìn)行了校核,結(jié)果合格。跳閘故障處理解決后該變壓器投入運(yùn)行至今,再沒有發(fā)生過因差動保護(hù)范圍外的穿越性短路故障時,造成該變壓器差動保護(hù)誤動作發(fā)生的現(xiàn)象。
2.4 結(jié)論
當(dāng)電流互感器不滿足10%誤差要求時,將造成保護(hù)的不正確動作。在電流互感器接入系統(tǒng)容量變化或新裝保護(hù)投入運(yùn)行時,不可忽略根據(jù)差動保護(hù)區(qū)內(nèi)短路故障時穿越變壓器的最大短路電流和實(shí)測的差動回路二次負(fù)荷,校核保護(hù)用CT的10%誤差曲線是否滿足要求,確保CT在10%誤差范圍內(nèi),以提高繼電保護(hù)的靈敏度,確保繼電保護(hù)裝置的正確動作。
3 結(jié)束語
變壓器差動保護(hù)的誤動或拒動,均會影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,因此在安裝調(diào)試過程中要把握每一個細(xì)節(jié),嚴(yán)格按照檢驗(yàn)條例和有關(guān)規(guī)程規(guī)定執(zhí)行,提高差動保護(hù)動作可靠率。
參考文獻(xiàn):
[1]張連彬等.變電常見異常運(yùn)行實(shí)例分析與處理.1987年.