摘要：在电力系统中，主变继电保护在保障电力正常稳定运行中起到不可替代的作用。主变继电保护指的是对变电站的总降压变压器的正常运行状态进行保护，并在其发生电力故障时，自动提供解决措施。但是在实际的运行过程中，总会出现一些差动保护，影响了变压器功能的发挥，使用户用电受到了困扰。本文介绍了一起变压器低后备保护动作的故障，通过分析故障电流信息和合理的运行方式安排，缩短了停电时间。
关键词：主变；继电保护；原因分析
继电保护及自动装置是保证电力系统安全、稳定运行的第一道防线，其承担着故障隔离、设备防护、供电恢复等重要作用。一直以来，输变电工程中始终将继电保护及自动装置的“可靠性”作为最优先指标进行衡量，并贯穿于规划、设计、施工、运行各个阶段。然而，实际情况中继电保护及自动装置误动作事故仍时有发生。本文通过分析一起变电保护动作故障电流信息，并采取相应措施，合理缩短了用户停电时间。
1继电保护技术简析
继电保护技术作为保障电力设备运行安全性以及防止电力系统出现大面积长时间停电的一种重要技术手段，其能够有效保障我国电力系统的运行安全性和稳定性。近年来随着智能技术以及电力技术的不断发展，使得智能变电站的相关新技术也得到了非常广泛的应用，而传统的变电站信息交互方式也得到了比较大的改变，在这一新形势下，也就对继电保护的设计、调试以及运维等工作提出了更高的要求。近年来我国的智能变电站继电保护技术虽然得到了一定程度的发展，但是依旧存在有一些典型的继电保护缺陷，而如何有效处理这些缺陷，对于智能变电站的运行安全性与稳定性也都有着非常重要的现实意义。
2变电站继电保护的具体特点
归纳的说，变电站继电保护的特点主要包括如下几项。
2.1 GOOSE 报文传输机制
经过观察发现，变电站 GOOSE 通信技术就目前而言在 IEC.61850通信规约中能够以最快速度通信报文传送至目的地，通过这种方式来对相应信息加以闭锁和监测，以及保护跳闸等快速传输变电站事件。通过以往大量的实践结果表明，在使用 GOOSE 报文通过数据帧的形式进行传播的前提下每帧报文包含应用标识、允许生存时间等关键信息。需要特别提醒的是，GOOSE 报文以五秒间隔进行传输（在稳态状态下），当事件发生变化时，报文以 2ms 间隔重传两次，之后以4ms 与 6ms 间隔传输两次后就会在瞬间恢复正常状态。当 GOOSE 报文的接收方在 TAL 不高于 4T 参数时间内无法接受到报文的情况下，通常会发生断链告警现象。
2.2继电保护如何实现
事实表明，当前在市面上所使用变电站的继电保护装置与传统变电站在通信方式上都有很大的不同。为什么会这么说呢？因为变电站的保护装置绝大多数是通过光纤通信的，归纳的说，就是在原有三层结构基础之上搭建过程层以及站控层网络，保护装置之间不仅仅可以通过光纤连接（点对点），与此同时还可以通过交换机组网连接。需要值得注意的是，点对点连接虽然说稳定性比较高但是输出数据量比较有限，在这种情况下最好的方式就是通过组网连接方式实现大量数据的信息共享。就目前而言，变电站的报文的传输方式主要有两种：第一种是建立在发布者订阅者基础上的组播传播方式，指的是 GOOSE 报文与 SV 报文。其中使用 SV 报文的目的在于能够快速准。
3主变继电保护误动动作原因分析
在实际的主变继电保护中，如果差动保护动作的总降压变压器各侧的塔式CT绕组达不到规定的要求时，其中的B柜电流会不断增加，这对整个电力系统是不利的。可以在通过在差动保护同路中串联两个绕组形式为二的CT来保证B柜能够承受不断上升的电流，但必须使得这两者的变比相同。一般而言，在主变继电保护中，差动保护在发挥功能之前，总降压变压器的负载为126MW，相对应的高压侧电流为359A，此时的负载率己经超过了91%，这种情况就会导致发生差动保护的情形，此时就表明在系统中有故障产生，接下来要做的就是故障检测，即主要检查差动保护所作用的对象，一旦确定故障的产生不是来自被保护对象，接下来就需要仔细检查差动保护同路，如果检查的结果显示为由高压侧A升高为CT的二次电缆被击穿，那么就可以确定故障的具体所在。
在分析主变继电保护误动原因时，还需要分析以往发生故障的变压器相关记录。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在以往的故障中，故障发生的某种原因是被击穿的电缆不仅没有经过相关的绝缘测试，还有可能在使用中，遭受多次的击穿，这足以说明是对应系统性因素在发挥影响力，并不能作为差动保护失误的全部原因，所以最后还需要来对该同路中所涉及到的全部器件进行全面的检查，并最终发现相关故障的所在。
经过试验分析，可以知道如下结论，当变压器的两个绕组变比一样，同时一次电流也比较小时，电压器会一直保持工作状态。当电压器的两个绕组的电阻变化规律不同，同时一次电流又比较大时，电流就会出现饱和状态，但是饱和度却和绕组匝数比较多时输出端的电流量是相差甚远的，前者要比后者小，当这两个电流源串联在一起时，两者输出端电流量是有差异的，绕组匝数不同所引起的变比也是不同的，按照电路理沦，电流源的内阻无穷大，所以即使两端输出电流量是相差无几的，两个相串联的电流源之间的电压也是极大的，并且一次电流与电压存在着正比的相关关系。如果对两个电流源之间的某点进行接地操作时，则会形成对地电压，这个对地电压是在其中一个电源右侧线路中的某点和另一个电流源左侧线路中某点之间形成的，值得注意的是，这个电压通常较高。
4防范误动措施
通过上述分析可知，主变继电保护误动对电力系统影响较大，会影响其正常和稳定的运行，对于主变继电保护误动的防范就显得尤为必要，这一方面关系到电力企业自身技术水平，另一方面也影响其自身运行状态。根据对主变继电保护误动原因的深入分析可知，其产生误动的原因有多方面的，为此，可以从以下几个方面采取措施来对主变继电保护误动进行防范，具体如下：（1）设备的选购方面。在电力系统中，故障系统的一个很大因素就是源自设备，在选用设备时首先要严格按照相关要求，根据电力系统需求实际来对待选购的设备调试相关参数，必须对于相关的CT零部件的性能和质量进行重点关注。（2）确保差动保护所使用的电流互感器特性是没有差别的。如果电流互感器之间的特性存在差异，在实际的运行过程中，主变继电保护就会出现误动现象。
5案例分析
5.1故障情况
在某日7:50时分，某110kV变电站的主变压器是10kV侧18号母联断路器、17号低压侧断路器连续跳闸。操作方式为：1号主变供10kVⅠ段母线和10kV出线，并通过18号总线耦合断路器供10kVⅡ段母线和10kV出线，2号主变为热备用。在故障的情况下，1号主变压低后备保护中限时速断保护动作。首先，打开18号母联断路器，然后再打开17号低压侧断路器。
5.2调度处理
故障发生后，调度员及时检查保护信息，询问保护专工相关定值设置情况，快速做出判断。通过观察恒定值，知该110千伏变电站主变压器保护定值中复压过流Ⅰ段设置两个时限。当有故障时，1.0s将跳18号母断路器，1.3s跳17号低压侧断路器。通过遥测技术证实，继电保护是准确可靠的。调度员判断，1.0s时，18号母联断路器跳开，停止向10 kvⅡ段母线和其他出线供电，但1.3s时17号低压侧断路器仍然跳开，可知故障点不在10 kvⅡ母线上。然后立刻调度指令，变电站操作团队现场操作，用2号主变带10kVⅡ段母线和各出线运行，恢复变电站10kV线路供电，缩短停电时间和范围。同时，技术人员将前往变电站检查防护措施和设备运行情况，找出故障原因。
5.3原因确认
技术人员进行现场检查后，变电站10kVⅠ、Ⅱ段母线开关柜正常、高压室内没有烟雾，没有其他异味。现场检查保护动作情况，确认主变压器低备份动作跳闸系统1号主变压器后备保护装置损坏，误发保护跳闸信号，造成18号母线断路器和17号低压侧断路器发生跳闸动作，解决措施应由制造商处理更换面板。
6结束语
在该起主变继电保护故障过程中，由于调度员的细致分析，对故障迅速做出准确判断，及时锁定故障范围，减少相关工作人员工作量，快速解决故障问题，使得该变电站可提前供电约130min，多供电30000kwh，到来的直接经济效益达到2万元以上，同时还减少了用户不便，提升客户满意度。
参考文献
[1] 罗皓文.一起主变保护装置无故障跳闸事故原因分析[J].技术与应用，2017(10)
[2] 张惟.一起220kV主变继电保护误动原因分析[J].电子制作，2015(20)
[3] 邱钧兰.变电站继电保护典型缺陷的处理及分析[J].电力技术，2017(21)
作者简介：伍庆（1977-），男，本科学历，助理工程师，主要从事变电运行维护工作。
论文作者:伍庆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/5
标签：变电站论文; 继电保护论文; 故障论文; 报文论文; 电流论文; 断路器论文; 变压器论文; 《电力设备》2018年第1期论文;