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(dān)著能量傳送轉(zhuǎn)化核心的角色[1]。為滿足用戶日益復(fù)雜的應(yīng)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(hù)方案，且具有變斜率比率差動(dòng)保護(hù)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(shí)保證最大靈敏度，在區(qū)外故障時(shí)能夠躲過暫態(tài)不平衡電流；同時(shí)利用各側(cè)相電流波形判斷CT 飽和，以避免在CT 飽和時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。原則上，現(xiàn)狀主變壓器保護(hù)不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)事故，但實(shí)際運(yùn)行過程中，主變設(shè)備安裝及調(diào)試錯(cuò)誤、差動(dòng)速斷定值計(jì)算誤差[3]等工況，均會(huì)引起變壓器在正常運(yùn)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(dòng)保護(hù)誤動(dòng)事故。故本文以JLT 二級水電站為例，對其1 號主變B 套誤動(dòng)事故過程進(jìn)行分析。

1 事故描述

1.1 事故電網(wǎng)運(yùn)行方式

JLT 二級水電站1 號主變運(yùn)行方式見圖1。

圖1 某二級水電站1 號主變運(yùn)行方式

1.2 主變壓器差動(dòng)保護(hù)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(hù)裝置，采用主后一體化的方案完成一臺(tái)變壓器所需要的全部電量保護(hù)，采用變斜率比率制動(dòng)曲線確保比率差動(dòng)保護(hù)，見圖2。

圖2 比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性

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

為避免區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障時(shí)CT 飽和等因素引起的比率差動(dòng)延時(shí)動(dòng)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(hù)裝置設(shè)有一高比例和高起動(dòng)值的比率差動(dòng)保護(hù)，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(dòng)特性抗區(qū)外故障時(shí)CT 的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)飽和，在區(qū)內(nèi)故障CT 飽和時(shí)也能可靠正確快速動(dòng)作，高值比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性見圖3。

圖3 高值比率差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作特性

1.3 事故情況

2019 年08 月10 日04 時(shí)25 分，該二級水電站1 號主變B套差動(dòng)保護(hù)動(dòng)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(jī)組出口1002 斷路器、廠用電分支10K1 斷路器跳閘，主變停運(yùn)。10 kV 廠用電壩區(qū)出現(xiàn)1013 線路保護(hù)裝置電流速斷保護(hù)動(dòng)作，10 kV 廠用電壩區(qū)出現(xiàn)1013 斷路器跳閘。

2 誤動(dòng)故障排查及分析

2.1 保護(hù)動(dòng)作

1）10 kV廠用電壩區(qū)出現(xiàn)1013 保護(hù)裝置電流速斷保護(hù)動(dòng)作，動(dòng)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(hù)主變差動(dòng)動(dòng)作，動(dòng)作差流2.822 A；

3）10 kV 廠用電電抗器分支保護(hù)裝置僅有啟動(dòng)未動(dòng)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(hù)動(dòng)作信息及故障錄波信息收集及匯總分析可知：初步確認(rèn)是因10 kV 廠用電1013 線路出現(xiàn)短路故障，導(dǎo)致廠用電10 kV1013 線路出現(xiàn)電流速斷保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)1 號主變B 套差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)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(jì)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(jìn)行維護(hù)檢修。某樞紐管理處復(fù)函壩區(qū)供電現(xiàn)不能中斷，故公司只完成1020 線路維護(hù)檢修工作，1013 線路（壩區(qū)）維護(hù)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(jìn)行巡線檢查，確認(rèn)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(xiǎn)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(shí)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(dòng)保護(hù)電流回路檢查，且重點(diǎn)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(dòng)保護(hù)因電流二次回路接線、CT 極性錯(cuò)誤而導(dǎo)致誤動(dòng)；檢查確認(rèn)1 號主變A 套差動(dòng)保護(hù)電流回路接線、CT 極性正確；檢查確認(rèn)10 kV 廠用電電抗器分支保護(hù)裝置僅有啟動(dòng)未動(dòng)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(dòng)保護(hù)定值進(jìn)行全面檢查，通過加量試驗(yàn)配合，重點(diǎn)檢查CT 變比設(shè)置、差動(dòng)保護(hù)定值、各支路CT 功能定義及差動(dòng)保護(hù)CT 選擇等定值項(xiàng)，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(dòng)保護(hù)廠用電抗器分支電流CT 變比整定與實(shí)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(shí)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(shí)際廠變側(cè)CT變比整定為0/1A，變比整定設(shè)置錯(cuò)誤，應(yīng)將廠變側(cè)CT 變比整定由0/1A 改為2000/1A。

而實(shí)際操作中，運(yùn)行人員對10kV 線路斷路器1013 線路保護(hù)裝置第一次跳閘后，未仔細(xì)檢查保護(hù)信息再次合閘強(qiáng)送電導(dǎo)致1 號主變B 套誤認(rèn)為為區(qū)內(nèi)故障動(dòng)作（誤動(dòng)作），而A 套未動(dòng)作為正?，F(xiàn)象。

3 整改措施

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

2）對主變制定保護(hù)定值計(jì)算進(jìn)行復(fù)核自查，對錯(cuò)誤設(shè)定參數(shù)進(jìn)行修改。

3）安排專項(xiàng)培訓(xùn)，加強(qiáng)運(yùn)行人員故障分析及處理能力。

4 總結(jié)

伴隨世界科學(xué)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(yùn)行可靠性增強(qiáng)。但各類主變保護(hù)誤動(dòng)事故的發(fā)生，仍要求在變電站管理上不能松懈，應(yīng)嚴(yán)控電廠生產(chǎn)準(zhǔn)備、保護(hù)調(diào)試及工程管理環(huán)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行定值整定計(jì)算、校核、審批及定制單制度，加強(qiáng)變電線路的日常維護(hù)檢修工作。此外，應(yīng)采取措施提高運(yùn)行管理人員的應(yīng)急處理能力，當(dāng)誤動(dòng)發(fā)生時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況、故障報(bào)文[5]及保護(hù)動(dòng)作，分析主變保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作邏輯，準(zhǔn)確找到保護(hù)裝置誤動(dòng)的真實(shí)原因。