黎玨強

（中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司梧州局，廣西南寧 543002）

淺談變壓器跳閘事件的繼電保護動作

黎玨強

（中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司梧州局，廣西南寧 543002）

隨著我國的快速發(fā)展，電力設施建設也得到了有效的助推，目前，我國的電網(wǎng)已經(jīng)能覆蓋大多數(shù)地區(qū)，但是隨著電網(wǎng)的擴大，問題也逐漸顯現(xiàn)出來。其中，變壓器的跳閘就是經(jīng)常發(fā)生的，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時，變壓器會產(chǎn)生跳閘的反應，這是對線路的有效保護，防止事故的擴大，本文主要從一起變壓器跳閘事故進行分析，探討它的繼電保護過程和原理，掌握其中的規(guī)律，并以此得出一些比較有用的預防對策，希望對我國的電力發(fā)展有所幫助。

變壓器 跳閘 繼電保護動作

變壓器跳閘是對電力設施的有效保護，能夠減少故障帶來的損失，防止事態(tài)進一步擴大。但是，變壓器跳閘也會引起一些負面效果，例如影響電力的正常供應、影響居民的用電等。因此，要對變壓器跳閘的原因有一個清楚的認識，掌握跳閘的基本規(guī)律，在發(fā)生跳閘事故后能夠及時的找出原因，解決故障問題，并在最短時間內(nèi)恢復供電。

1　事故概況

2009年4月6日23：05，一座110 kV的變電站內(nèi)的2號主變壓器發(fā)生跳閘現(xiàn)象，導致中壓側(cè)35kV的母線與低壓側(cè)10 kV的母線都失去電力供應。事故前的電力供應如圖1所示。

2　變壓器的運行方式及事故處理經(jīng)過

圖中的A變電站的1號主變與三側(cè)開關都處在熱備用的狀態(tài)，2號主變與三側(cè)開關正常運行，A與B之間的線路是主供線路，2號主變高壓側(cè)06開關受電向35kV、10kV側(cè)供電，35kV側(cè)由母線向35kV的線路供電，其中35kV的一條線路向電石廠供電，當時廠內(nèi)未開機，開關處于熱備用狀態(tài)，10kV的側(cè)線路與站用變運行，負荷約為0.9MW。

當時，A變電站的2號主變高壓側(cè)06開關發(fā)生跳閘，指揮中心決定將2號主變改成熱備用狀態(tài)，把1號主變變成運行狀態(tài)，這樣就使得A變電站的35 kV和10kV恢復了供電［1］。

3　現(xiàn)場調(diào)查與試驗

跳閘事故的當天，A變電站的周圍是晴天的天氣，跳閘的前期，2號主變由復合電壓閉鎖過流II段保護動作，06開關發(fā)生跳閘。在檢查時發(fā)現(xiàn)，2號主變壓器的瓦斯繼電器內(nèi)沒有氣體，變壓器一切正常，通往電石廠的35 kV線路的保護裝置當時整組啟動保護程序及復歸報文。

A變壓器的故障錄波裝置在故障發(fā)生時啟動錄波，錄波的情況顯示一切良好。在發(fā)生跳閘的時間段內(nèi)，B變壓器的故障錄波裝置也處于啟動的狀態(tài)，當時在22開關的地方出現(xiàn)了電流回路突然改變的情況。在發(fā)生故障期間，2號主變保護和二次回路都采取了檢查，檢查的結(jié)論顯示保護功能仍然是正常的，沒有存在什么異常，與反措的要求是對應的。同時，也對變壓器的06與32開關的電流互感器做了相關的檢查、測試，主要測試了伏安特性、變比、極性等內(nèi)容，測試的最終結(jié)果也顯示兩個電流互感器的變比、極性是正常的，沒有存在異常，所有的數(shù)值合性能都滿足相關的標準和要求。當時，通往電石廠的線路沒有斷電，只是對該線路進行了外部檢查，沒有進行相關的測試，34開關以及它對應的電流互感器與2號中壓側(cè)32開關以及它對應的電流互感器都是屬于同一個型號的，沒有什么差別，裝置的測試結(jié)果也沒有什么異常［2］。

圖1　

4　繼電保護動作行為分析

在事故發(fā)生時，2號主變中壓側(cè)的32開關有了明顯的電流突變，波形發(fā)生了較大的偏移，在50ms之后逐漸變得穩(wěn)定，但是整體的波形是不對稱的，存在許多諧波分量，二次電流的有效值在3.6A左右，中壓側(cè)電壓在0-800 ms的時間段內(nèi)有較小的變化，而且這種變化非常不容易觀察到，800ms-2660ms的時間段內(nèi)，波形的變化比較劇烈。中壓側(cè)的后備保護復壓過流整定值是5.3A，發(fā)生故障時的電流沒有達到保護的整定值，因此，中壓側(cè)后備保護沒有發(fā)生保護動作。

在事故發(fā)生時，2號主變高壓側(cè)的06開關同樣出現(xiàn)了電流突變的情況，整體的波形往一邊發(fā)生偏移，電流的有效值慢慢變大，三相電流的含諧波量比較明顯，它的有效值在4.3-5.8 A的范圍內(nèi)。高壓側(cè)的電壓也在0-800ms的時間段內(nèi)有較小的變化，它的變化也不是非常明顯，在800ms-2660ms的時間段內(nèi)，整體的波形有明顯的變化，與高后備保護復合電壓開放條件相一致，它的過流整定值是3.7A，高壓側(cè)二次電流的數(shù)值大于整定值，在1.8s之后高后備復壓過流II段產(chǎn)生了繼電保護，06開關發(fā)生跳閘。

在06開關發(fā)生跳閘時，A站的所有保護裝置中只有一項發(fā)現(xiàn)了整組啟動的情況，那就是通往電石廠的35 kV線路，其中的34開關出現(xiàn)整組啟動，由此可知，故障的發(fā)生原因是在通往電石廠的35kV線路上。06開關的二次電流有效值在4.3-5.8 A范圍內(nèi)，一次電流在172-232A范圍內(nèi)，折算后的中壓側(cè)應當在525-713 A范圍內(nèi)，但是，32開關的二次電流有效值是3.6A，換算后的一次側(cè)電流是288A，兩項計算結(jié)果存在明顯的差別，因此可以斷定中壓側(cè)電流互感器發(fā)生了飽和現(xiàn)象。

通往電石廠的35kV線路在當時沒有連接故障錄波裝置，因此也就不知道它的保護裝置感受到的電流情況。在前兩年曾經(jīng)對電石線34段進行諧波監(jiān)測，當電石廠工作時，電流3次諧波分量占基波比率可高達37.91%，諧波分量的總和所占的基波比率高達80.64%。

通過調(diào)閱相關數(shù)值、文件，可以認定發(fā)生故障時電石廠的線路存在問題，使得34開關的內(nèi)置電流互感器飽和達不到過流保護定值，32開關的內(nèi)置電流互感器由于較大諧波飽和，達不到中后備復壓過流保護定值，2號主變高壓側(cè)感受到了含諧波量較大的故障電流，二次電流達到高后備復壓過流定值，高后備復壓過流II段保護動作導致06開關跳閘［3］。

5　結(jié)語

通過此次變壓器跳閘的繼電保護動作分析，可以得出以下結(jié)論：一是在選擇電流互感器的型號時，不能只考慮它的穩(wěn)態(tài)伏安特性，還應當參考它的暫態(tài)特性，這種性質(zhì)對于一些大型工廠來說是非常有必要的。二是要加強對電網(wǎng)內(nèi)的用戶的管理，當用戶的諧波超標時，要禁止他們的設備連接到電網(wǎng)內(nèi)，及時采取措施，當治理合格之后，再允許他們接入電網(wǎng)。由此可見，變壓器跳閘的繼電保護對電力維修和維護帶來一定的困難，電力企業(yè)也要加強自身的技術水平，更加快速的找出故障的原因。

［1］張言權(quán).高壓電網(wǎng)繼電保護動作后檢查方法探討［J］.廣東科技，2008（06）.

［2］梁秀梅.關于繼電保護動作故障的解析［J］. 硅谷，2013（21）.

［3］孫翔.1992～1995年廣西電網(wǎng)繼電保護動作統(tǒng)計分析［J］.廣西電力技術，1996（04）.