摘要:本文介绍了一起由主变高压侧CT变比错接而引起的主变压器过流保护误动的事故,针对此次事故保护动作的具体情况,进行了原因分析,并采取相应的措施,及时恢复了供电。
关键词:主变;过流保护;CT变比
1 引言
xxxx年3月18日,金1#主变保护110kV过流误动作,全站断电。本文的“金”均为湖北金山店铁矿变电站,是武钢金山店铁矿所管辖的一座110kV变电站。该站有两台三卷主变,电压等级为110kV/66kV/6kV,其中66kV侧因变电站改造已停用。一般情况下,金变由一台主变运行,带全站6kV负荷,另一台主变备用。
2 故障经过
事故前运行方式,金1#主变(25000kVA)运行,金02、03、05、07开关在合上位置。110kV电源由金02至金03送进金1#主变高压侧,1#主变6kV低总开关05、07分别带6kV 一段,二段母线负载运行;金2#主变备用,金01、06、08开关及金027刀闸在分开位置。
xxxx年3月18日上午10时03分,金1#主变110kV过流在一次设备无故障象征的情况下动作,金03、05、07开关跳闸,全站断电。金1#主变保护屏“110kV过流保护动作”信号掉牌。运行日志显示3月18日上午金1#主变所带负载为15000kVA。过流保护动作前无主变过负荷信号,无直流接地发生,无6kV交流接地现象,故障发生后,运行人员在调度指挥下,停用金1#主变,抢送金2#主变,抢送成功,抢送6kV馈线过程中,6kV保护无接地及异常信号。
3 故障检查
3.1一次设备检查
运行人员反映,金1#主变保护动作前,全站无异常信号。金1#主变额定负载25000kVA,3月18日上午该主变负载为15000kVA。电压正常,6kV出线无交流接地现象,变电站直流系统完好,无直流接地现象。
故障发生后,检修人员对变压器及变电站相关一次设备进行了全面检查,未发现明显短路、接地故障象征。对1#主变压器瓷套及引出线做介损,泄漏等试验,结果都属正常,又对线圈绕组进行直流电阻及其绝缘测试,也未发现异常。油样化验结果正常,检查变压器内部无气体,瓦斯继电器未动作。
经过上述检查、测试,基本确定变压器及一次设备本身没有问题。
3.2 变压器保护检查
(1)1#主变差动保护定值无误,模拟整组试验正确,主变瓦斯保护整组正确,信号动作无误。
(2)6kV过流保护的检查
对于三线组变压器,一般在中低压侧都装有独立的过流保护,作为中低压母线故障时的保护,或者作为中低压馈线开关拒动时的远后备,主变还装设有110kV复合电压过流,作为中低压电流保护的后备保护。
我们分析存在这样的可能:6kV馈电线路故障,保护拒动,同时主变后备6kV过流保护拒动,导致主变高后备过流动作,切除故障。
我们对主变低压侧过流进行了检测,检测主变低压侧过流保护,各继电器性能良好,定值符合要求,模拟整组试验合格,信号动作无误,而且在金1#主变动作后,运行人员抢送2#主变带6kV负荷。抢送成功。抢送6kV出线时,无任何异常信号。
从以上情况分析,基本可以6kV馈线排除故障,保护拒动,越级变压器的可能。
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(3)110kV过流保护检查
金1#主变的110kV过流保护是主变的后备保护,整定值为“3.8A/2.1”,不带复压闭锁,动作后接跳金1#主变三侧开关。
我们对110kV过流保护进行了检测,保护继电器检测,继电器完好、稳定,定值整定符合要求,模拟整组试验正确,信号动作无误,且主变高压侧未装设过负荷保护。
因为考虑到过流保护的电流或时间接点绝缘击穿可能造成保护误动作,我们对110kV过流保护的相关继电器接点进行了摇测,接点绝缘电阻均在200MΩ以上,是合格的。
金1#主变额定容量25000kVA,电压等级110kV/66kV/6kV,接线方式为Y0/Y/Δ-12-11。保护110kV侧二次电流取自主变110kV侧进线侧CT。定值单显示CT变比为300/5。
我们测算过流保护动作时主变负荷如下:
主变110kV过流定值为3.8A/2.1”折算到一次,过流动作时金1#主变负荷为
S= UI= *110kV*3.8*300/5 =43438kVA
变电站运行人员反映,当日上午负荷为15000kVA,考虑矿山大电机启动时的瞬时冲击电流,负荷也不会超过25000kVA,小于过流动作时的条件43438kVA,即故障当日负荷电流不可能造成主变110kV过流保护误动作。
3.3 变压器保护二次回路及CT的检查
金山店变电站是用户管辖的老站,建于60年代,设备陈旧,二次电缆绝缘老化的情况严重
(1)保护二次回路检查,二次电缆绝缘良好,接线端子牢固。我们重点检查了保护电流二次回路,经检测,电流回路绝缘正常,电流端子无放电痕迹。
(2)主变110kV侧CT伏安特性经检测是合格的:
(3)在做CT变比试验时,我们发现了问题:金1#主变保护定值要求110kV侧CT变比为300/5,经实测,110kV侧CT变比为150/5,与定值单整定要求严重不符。
4处理措施
至此,金1#主变保护误动作原因已查明,检修人员将金1#主变110kV侧CT中150/5更改为300/5。在完成相关试验后,金1#主变送电。
1、金1#主变投运带负荷测极性,用钳形相位表记录下主变各侧二次电流,并采用功率平衡和六角图法,检测CT的变化与极性,具体思路如下:
用钳形相位表测量各个CT二次回路的电流数值和相位,画出六角图,判断CT的三相相序、极性;根据变压器各侧的视在功率平衡,判断变压器的变比和极性是否正确;
2.实测数据分析
根据所测的数据,画出对应的六角图。六角图反应保护主变各侧电流A、B、C三相相序为正相序,差动保护二次电流中110kV相位角与6kV相角相差180度,表明主变CT极性正确。因
接线系数不同,A411数值为A471的 倍,与实测相符。
功率平衡计算:
S(110kV侧)= UI= *110kV*1.2*300/5 =13717kVA
S(6kV侧)= UI= *6.6kV*2.9*2000/5 =13260kVA通过核算主变两侧视在功率,基本平衡,且与当地读取的负荷功率相符,由此判断金1#主变各测CT变比、极性正确。
5 结束语
这是一起由用户检修人员工作疏忽造成的保护动作故障设备的参数现场与记录不符,造成保护误动,全站停电。通过这起故障,提醒我们在对用户保护设备校验过程中应有更高的要求,把校验项目做得更加全面一些,在对一些重要保护设备的校验,按新安装保护校验来维护,尤其是保护电流回路应重点检测,采取必要的措施,防止此类事故的再次发生。
作者简介:
耿军(1973-),男,工程师,主要从事继电保护工作
论文作者:耿军,姚华,胡非,杨琦
论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期
论文发表时间:2017/1/18
标签:过流论文; 电流论文; 动作论文; 负荷论文; 变电站论文; 故障论文; 变压器论文; 《电力设备》2016年第24期论文;