廖洪濤

（寧東供電公司，銀川 750411）

電流二次回路兩點(diǎn)接地引起主變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障誤動(dòng)分析

廖洪濤

（寧東供電公司，銀川 750411）

介紹了一起330 kV主變壓器在其所帶110 kV線路發(fā)生接地故障時(shí)，主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作跳閘事故，從裝置錄波圖中發(fā)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)裝置在區(qū)外動(dòng)作時(shí)B相電流異常增大，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)CT二次回路的檢查，發(fā)現(xiàn)B相存在兩點(diǎn)接地現(xiàn)象。分析了B相兩點(diǎn)接地時(shí)主變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障動(dòng)作的原因，提出了防范措施。

主變壓器；差動(dòng)保護(hù)；區(qū)外故障；B相電流；CT兩點(diǎn)接地

0 引言

變壓器差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，主要反應(yīng)變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統(tǒng)側(cè)繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路等故障，差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的正確與否直接影響著變壓器運(yùn)行的穩(wěn)定性。差動(dòng)保護(hù)電流二次回路（包括變壓器各側(cè)二次電流、二次回路）必須經(jīng)一點(diǎn)接地，若發(fā)生兩點(diǎn)接地，在區(qū)外故障時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致主變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

1 事故概況

1.1 變電站情況

某330 kV變電站于2005年投運(yùn)，共有2臺(tái)240 MW主變壓器，主變壓器各側(cè)電壓為330，110和35 kV，110 kV系統(tǒng)為雙母接線，事故當(dāng)天母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)在合位，主接線如圖1所示。

＃1，＃2主變壓器均采用PST1200系列微機(jī)主變壓器保護(hù)裝置，第1套保護(hù)為二次諧波閉鎖原理差動(dòng)保護(hù)+后備保護(hù)，第2套保護(hù)為諧波對(duì)稱原理差動(dòng)保護(hù)+后備保護(hù)，雙套保護(hù)分別組屏，文中以A，B屏表述，每面屏的交流電流及交流電壓回路相互獨(dú)立。

112出線為某110 kV變電站備供電源線路，事故當(dāng)天為熱備用狀態(tài)，重合閘未投入。112開關(guān)保護(hù)采用CSC-163A微機(jī)線路保護(hù)裝置，配有光纖差動(dòng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)全線速動(dòng)功能。

圖1 某變電站一次主接線

1.2 事故過程

2011-04-27 T 17：42，112出線保護(hù)啟動(dòng)，分相差動(dòng)出口，開關(guān)跳閘（重合閘未投入）。保護(hù)動(dòng)作電流為27.63A，變壓器電壓比為750／5，相別A相，故障測(cè)距5.406 km。同時(shí)，＃1主變壓器A屏差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，主變壓器各側(cè)開關(guān)跳閘。

2 事故調(diào)查

跳閘發(fā)生后，相關(guān)人員分別對(duì)112出線跳閘、＃1主變壓器跳閘原因進(jìn)行調(diào)查。

（1）112出線光纖縱差保護(hù)動(dòng)作原因?yàn)椋壕€路下方大型混凝土泵車進(jìn)行溝道墊層灌注作業(yè)時(shí)，與導(dǎo)線的安全距離不滿足規(guī)定，線路對(duì)其放電，導(dǎo)致開關(guān)跳閘。

（2）在對(duì)＃1主變壓器二次回路檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，＃1主變壓器A屏電流二次回路B相兩點(diǎn)接地，并且在故障跳閘前，A屏高后備保護(hù)有頻繁啟動(dòng)現(xiàn)象。＃1主變壓器B屏差動(dòng)及后備保護(hù)在跳閘時(shí)保護(hù)啟動(dòng)，未動(dòng)作。

3 跳閘原因分析

3.1 保護(hù)動(dòng)作行為分析

2011-04-27 T 17：42，＃1主變壓器A屏差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作出口，保護(hù)動(dòng)作報(bào)文見表1。主變壓器差動(dòng)保護(hù)定值為：差動(dòng)動(dòng)作電流0.180 A，比率制動(dòng)斜率0.5，根據(jù)說(shuō)明書，最小制動(dòng)電流為高壓側(cè)額定電流0.321A。按照裝置保護(hù)動(dòng)作電流繪制裝置比率制動(dòng)特性圖，如圖2所示，＃1主變壓器差動(dòng)保護(hù)故障錄波如圖3所示。

圖2 比率制動(dòng)特性圖

從圖2可以看出，A相、B相差流均在保護(hù)動(dòng)作范圍內(nèi)，而在圖3中可以發(fā)現(xiàn)B相電流有異常增大現(xiàn)象，根據(jù)裝置相位平衡轉(zhuǎn)換公式

B相電流異常增大后，A相、B相差流會(huì)受到影響，而C相差流正常。

3.2 保護(hù)動(dòng)作原因分析

主變壓器區(qū)外中壓側(cè)發(fā)生A相接地故障時(shí)，高壓側(cè)及中壓側(cè)A相會(huì)流過故障穿越電流，對(duì)于差動(dòng)保護(hù)回路而言，制動(dòng)電流將遠(yuǎn)大于差動(dòng)電流，從而說(shuō)明故障不在保護(hù)動(dòng)作區(qū)域內(nèi)，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作。

表1＃1主變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作報(bào)文

圖3＃1主變壓器差動(dòng)保護(hù)故障錄波圖

因3311開關(guān)電流互感器（CT）戶外二次接線盒處B相引出導(dǎo)線絕緣，損壞了接觸外殼，導(dǎo)致B相存在兩點(diǎn)接地現(xiàn)象，如圖4所示。在正常運(yùn)行時(shí)，兩接地點(diǎn)之間存在較小的電位差，使高壓側(cè)電流發(fā)生相應(yīng)的變化，A屏高后備保護(hù)在事故前的頻繁啟動(dòng)便是受此影響。當(dāng)區(qū)外接地故障時(shí)，由于二次回路兩接地點(diǎn)之間存在地電位差，從而產(chǎn)生了零序電流，這一電流以兩接地點(diǎn)及裝置B相小CT為回路，導(dǎo)致B相電流增大，增加了差動(dòng)回路中的不平衡電流，使差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

圖4 高壓側(cè)電流兩點(diǎn)接地二次回路圖

4 防范措施

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控保護(hù)裝置發(fā)出的各種保護(hù)信號(hào)，分析信號(hào)出現(xiàn)的原因。在此次跳閘事故中，如果提早發(fā)現(xiàn)＃1主變壓器A屏高后備保護(hù)頻繁啟動(dòng)，及時(shí)查找原因，就能避免差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。

（2）應(yīng)提高對(duì)CT二次回路的驗(yàn)收、檢驗(yàn)質(zhì)量，嚴(yán)格規(guī)范施工工藝，杜絕事故隱患。

（3）全面檢查電流互感器二次回路的絕緣是否滿足要求，利用通流試驗(yàn)檢查二次回路有無(wú)異常。

5 結(jié)論

當(dāng)電流二次回路發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置區(qū)內(nèi)拒動(dòng)及區(qū)外誤動(dòng)。變壓器差動(dòng)保護(hù)的重要性決定了一旦差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，均會(huì)影響系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，影響用電的可靠性。因此，變電站從驗(yàn)收到正常運(yùn)行階段，均應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備及回路的檢查，動(dòng)態(tài)分析設(shè)備有無(wú)異常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，避免事故發(fā)生，提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性和電網(wǎng)的安全性。

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（本文責(zé)編：弋洋）

TM 774

：B

：1674-1951（2015）01-0055-03

廖洪濤（1979—），男，寧夏銀川人，工程師，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作（E-mail：nxlht_79＠163.com）。

2014-06-16；

2014-10-15