張其生

（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局，新疆 伊犁 835000）

0 引言

主變在電力傳送過程承擔著能量傳送轉(zhuǎn)化核心的角色[1]。為滿足用戶日益復雜的應用需求，現(xiàn)狀變電廠主變壓器大多采用主后一體化[2]變壓器保護方案，且具有變斜率比率差動保護特性，可合理整定起始斜率和最大斜率定值，能夠在區(qū)內(nèi)故障時保證最大靈敏度，在區(qū)外故障時能夠躲過暫態(tài)不平衡電流；同時利用各側(cè)相電流波形判斷CT 飽和，以避免在CT 飽和時差動保護誤動。原則上，現(xiàn)狀主變壓器保護不會發(fā)生誤動事故，但實際運行過程中，主變設(shè)備安裝及調(diào)試錯誤、差動速斷定值計算誤差[3]等工況，均會引起變壓器在正常運行、區(qū)外故障系統(tǒng)短路故障切除[4]等情況下發(fā)生差動保護誤動事故。故本文以JLT 二級水電站為例，對其1 號主變B 套誤動事故過程進行分析。

1 事故描述

1.1 事故電網(wǎng)運行方式

JLT 二級水電站1 號主變運行方式見圖1。

圖1 某二級水電站1 號主變運行方式

1.2 主變壓器差動保護設(shè)備

JLT 二級水電站1 號主變壓器采用PCS-985T 系列電廠變壓器保護裝置，采用主后一體化的方案完成一臺變壓器所需要的全部電量保護，采用變斜率比率制動曲線確保比率差動保護，見圖2。

圖2 比率差動保護動作特性

圖中：Icdqd為穩(wěn)態(tài)比率差動起動定值；Icdsd為穩(wěn)態(tài)比率差動速斷定值；Id為差動電流；Ir為制動電流；Ie為變壓器額定電流；n 為最大斜率時的制動電流倍數(shù)，固定取值為6；Kbl1為起始比率差動斜率，定值范圍為0.05～0.15，一般取值0.10；Kbl2為最大比率差動斜率，定值范圍為050～0.80，一般取值0.70。

為避免區(qū)內(nèi)嚴重故障時CT 飽和等因素引起的比率差動延時動作，JLT 二級水電站1 號主變壓器所采用PCS-985T 系列電廠變壓器保護裝置設(shè)有一高比例和高起動值的比率差動保護，只經(jīng)過拆電流二次諧波或波形判別涌流閉鎖判據(jù)閉鎖，利用其比率制動特性抗區(qū)外故障時CT 的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和，在區(qū)內(nèi)故障CT 飽和時也能可靠正確快速動作，高值比率差動保護動作特性見圖3。

圖3 高值比率差動保護動作特性

1.3 事故情況

2019 年08 月10 日04 時25 分，該二級水電站1 號主變B套差動保護動作，1 號主變高壓側(cè)2201 斷路器、1 號主變出口1001 斷路器、2 號機組出口1002 斷路器、廠用電分支10K1 斷路器跳閘，主變停運。10 kV 廠用電壩區(qū)出現(xiàn)1013 線路保護裝置電流速斷保護動作，10 kV 廠用電壩區(qū)出現(xiàn)1013 斷路器跳閘。

2 誤動故障排查及分析

2.1 保護動作

1）10 kV廠用電壩區(qū)出現(xiàn)1013 保護裝置電流速斷保護動作，動作電流59.91 A（電流速斷定值：54.4A、0 s、CT變比50/5A）；

2）1 號主變B 套保護主變差動動作，動作差流2.822 A；

3）10 kV 廠用電電抗器分支保護裝置僅有啟動未動作出口（電流定值：0.51 A、2.8 s、CT 變比2000/1A）。

2.2 排查分析

1）通過對保護動作信息及故障錄波信息收集及匯總分析可知：初步確認是因10 kV 廠用電1013 線路出現(xiàn)短路故障，導致廠用電10 kV1013 線路出現(xiàn)電流速斷保護動作，同時1 號主變B 套差動保護誤動作出口跳閘。

查詢公司資料文件記錄得知：2019 年4 月10 日公司生產(chǎn)技術(shù)部給某樞紐管理處去停電計劃檢修函，安排對該二級水電站外送1013 線路（壩區(qū)）、1020 線路進行維護檢修。某樞紐管理處復函壩區(qū)供電現(xiàn)不能中斷，故公司只完成1020 線路維護檢修工作，1013 線路（壩區(qū)）維護檢修工作未開展。

為排查1013 線路（壩區(qū)）短路故障，公司安排對廠用電10 kV 壩區(qū)1013 線路進行巡線檢查，確認在線路上去生活區(qū)的0616 號電桿電纜頭A、B 相有短路燒焦痕跡，檢查發(fā)現(xiàn)0616 號電桿跌落保險絲違規(guī)使用8 mm2鋁絲代替，且線路壩區(qū)線0616 號桿處兩側(cè)電纜頭未采取有效密封，發(fā)生短路故障時8 mm2鋁絲未熔斷，造成線路短路故障。

2）對1 號主變A、B 套差動保護電流回路檢查，且重點檢查了10kV 廠用電電抗器分支電流回路。排查結(jié)果：1 號主變B套差動保護因電流二次回路接線、CT 極性錯誤而導致誤動；檢查確認1 號主變A 套差動保護電流回路接線、CT 極性正確；檢查確認10 kV 廠用電電抗器分支保護裝置僅有啟動未動作出口（電流定值：0.51 A、2.8 S、CT 變比2000/1A）。

3）對1 號主變B 套差動保護定值進行全面檢查，通過加量試驗配合，重點檢查CT 變比設(shè)置、差動保護定值、各支路CT 功能定義及差動保護CT 選擇等定值項，檢查結(jié)果見表1。

表1 某二級水電站1 號主變系統(tǒng)定值

由表1 可知，主變差動保護廠用電抗器分支電流CT 變比整定與實際廠用電抗器分支電流接入裝置回路的物理位置不一致，即實際電流回路及通道定義為廠變側(cè)CT 變比，定值單要求在主變低壓側(cè)3 分支CT 整定為2000/1A，而實際廠變側(cè)CT變比整定為0/1A，變比整定設(shè)置錯誤，應將廠變側(cè)CT 變比整定由0/1A 改為2000/1A。

而實際操作中，運行人員對10kV 線路斷路器1013 線路保護裝置第一次跳閘后，未仔細檢查保護信息再次合閘強送電導致1 號主變B 套誤認為為區(qū)內(nèi)故障動作（誤動作），而A 套未動作為正常現(xiàn)象。

3 整改措施

1）及時對外送1013 線路（壩區(qū)）0616 號電桿故障更換熔絲進行搶修，回復壩區(qū)用電，并去函樞紐管理處協(xié)調(diào)合適時間對廠用電10 kV 壩區(qū)1013 線路進行巡線檢查。

2）對主變制定保護定值計算進行復核自查，對錯誤設(shè)定參數(shù)進行修改。

3）安排專項培訓，加強運行人員故障分析及處理能力。

4 總結(jié)

伴隨世界科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)狀變電站管理已逐步走向數(shù)字化和智能化，變電站運行可靠性增強。但各類主變保護誤動事故的發(fā)生，仍要求在變電站管理上不能松懈，應嚴控電廠生產(chǎn)準備、保護調(diào)試及工程管理環(huán)節(jié)，嚴格執(zhí)行定值整定計算、校核、審批及定制單制度，加強變電線路的日常維護檢修工作。此外，應采取措施提高運行管理人員的應急處理能力，當誤動發(fā)生時，應根據(jù)現(xiàn)場情況、故障報文[5]及保護動作，分析主變保護設(shè)備的動作邏輯，準確找到保護裝置誤動的真實原因。