主变差动保护误动原因及防范措施的探讨论文_古立中,刘书臣,万涛

主变差动保护误动原因及防范措施的探讨论文_古立中,刘书臣,万涛

(国网孝感供电公司运维检修部 湖北孝感 432000)

摘要:变压器作为利用电磁感应原理以改变交流电压的重要装置,不仅对变电站具有重要重要的作用,也对我国的生产、生活发挥着不可替代的作用。因此,应该严格保障变电器正常工作,但是,在实际的变压器运转过程中,仍然存在着意外情况。本文主要通过引进一起由于待复核检测失控导致的,引起区外线路故障,最终造成主变差动保护误动的案例。通过这则案例的分析,找到产生意外的原因,并提出相应的防范措施,为以后多的生产安全起到借鉴意义。

关键词:主变差动;保护误动;原因;预防措施

0 引言

在电力系统中,经常会发生由于TA带负荷检测工作的失误造成保护拒动误动情况的发生,这为带给电力系统严重的损害。TA带负荷检测工作的内容通常包含了电流互感器极性、三相电流ABC正相序检测的验证等。在正常情况下,线路保护的正常方向应该是由母线指向线路,当极性错误时,方向将会发生改变,而出现线路指向母线的情况,在故障发生时,将出现保护将拒动,造成越级跳闸情况的发生[1]。在差动保护的过程中,正常情况下,分相各侧的电流与方向相反的电流应该是大小相等的,在差流为零保护时并不会出现任何动作,但是当出现极性相反或者相序错误的情况下,就会出现不一样的情况,在这种情形下,很容易出现负荷电流或者是故障电流产生的差流导致保护误动的情况[2]。

最近,在一个110KV发电厂中,由于一条35KV的线路在经受雷击之后引起了相间短路,造成主变差动保护误动与线路保护同时出现跳闸,最后整个发电厂不得不暂停运行。在事故发生后,检查原因时发现这是由于电负荷检测工作失控引起的,因为主变差动保护用电流回路的35KV侧的AC相出现了反向相序,使得区外故障产生差流,最后导致误动。

1 故障分析

1.1 故障产生原因

故障产生的根本外在因素是当时处于雷雨天气。当时对主变外观的检查并无异常,而且当时的系统电网处于正常状态。在都对35KV线路进行巡线时发现,N3塔的AB相中的绝缘子整串都被累集中,以此作为引起跳闸的故障点的判断依据。

1.2 保护动作的过程

在线路保护方面,故障发生在线路上,而且线路保护并没有指明防线,当故障电流达到一个临界点时就会出现跳闸,因此这个保护动作行为是正确的。在35KV的线路保护装置中,故障电流的二次值可分别表示为:Ia=0A,Ib=34.72A,Ic=34.71A,相应各节点的二次电压值可以表示为:Uab=23.53V,Ubc=75.01V,Uca=83.53V。在装置电流中,出现的故障特征为BC相短路,但是其二次电压的值却是Uab最低。因此,在经过现场分析与现场升流实验检查中发现,在保护用电流回路中,AC相的相序出现出错。

主变保护方面,在35kV线路与#1主变差动保护出现了同时跳闸的情况,经检测发现线路故障电流为BC相,且一次的值为34.72×60=2083.2A,可计算出其变比为300/5。而且在检测中也发现,#1主变差动保护中压侧故障的电流也是BC相,且其一次值为21.25×100=2125.0A,可计算出其变比为500/5。因此,通过这些检测数据可以分析出发生穿越主变的区外线路的原因是二相短路故障,从而引起了差动保护驱动的情况。

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在以上分析的基础上,进一步分析#1主变差动保护的三侧故障电流的特征以更深入判断故障节点。进一步分析发现,其高压侧为AB出现了二相短路,其中的中压侧为BC相,而低压侧却是ABC相,但是从#1主变为Yn/Y/△11接线组别这个特点中,可以判断出#1的主变差动中,如果运用中压来实现侧电流回路就会存在问题。因此,在经过一系列的保护分析和现场升流试验检查后可以得出结论,即说明差动保护与中后备保护用电流互感器的二次接线盒到端子箱厂家的二次线A.C两相出现了接线错误,而且由于中后备具有延时因此并没有出现任何动作。

因此,在经过以上对故障的详细分析中,由于#1主变差动保护、中后备保护以及线路保护装置三者中的电流相序接错而发生故障,在正确处理后应该改为A.B.C相序。

2 防范措施

通过此次事故的发生,在详细分析故障原因之后,发现在施工、调试以及验收工作方面均存在着不严格的地方,并且在投产后由于轻负荷导致没有负荷电流,使得带负荷TA在带负荷检测之后就失去效果了,致使安全隐患埋藏了很久。确保电流回路正确运行的最有效方法是对投产时TA进行带负荷检测,即在实际的运行过程中进行检测,可以保证电流回路的正确运行。在实际的工作过程中,如果出现负荷很轻或者暂时不能接入负荷,就不能进行TA带电负荷[3]。因此,针对这些情况,可以根据各个工程的实际特点,并结合实际的电网结构与运行方式,以创造能够对TA带负荷检测工作的条件,以确保电流回路的正确性。

因此,考虑到TA带负荷检测的关键点在于如何带上足够的负荷,以实现正确感知电流的大小。结合各种改进与防范措施的可靠性、难易程度与经济性等各个方面进行考虑,提出以下几点措施:

首先需要考虑负荷的问题。在进行负荷测量之前,应该提前与施工单位进行沟通,准备好高精度的测量仪器,例如选用以10mA为精度的相位表。然后需要考虑具备长空载线路、电抗器工程以及电容器,并且利用容性电流进行测试。选择具备转供负荷条件的,将投产方案安排为转供接带负荷。如果具备合环条件,就应该进行合环安排,这些包括电磁合环、电气合环,因为在合环后电流往往能够轻易得到满足。一般的施工单位都会配置有打桩机、空气压缩设备等,因此可以创造条件以安符合条件的大功率负荷设备。

如果存在有不能进行带负荷进行实际检测的情况,就需要将重点放在对一次设备升流试验的把关。在这个过程中,工作人员的到位情况就显得尤其重要。这就要求负责进行施工、调试、运行单位的继电保护专业的工作人员全部都一并到场,以防止任何一方的出现导致项目的技术水平不强情况的发生。

3 结束语

虽然电流互感器带负荷检测工作是一项特点简单的工作,但是其发挥的作用却是十分重要的,检测失控的后果也难以估计。因此,继电保护工作人员应该在实际的项目过程中应该根据不同工程的实际情况,制定具有针对性的检测方法,以杜绝因TA带负荷检测工作的失效而导致的保护拒动误动的情况。通过本文做主变差动误动的原因进行分析,并提出了相应的防范措施,以减少事故的发生。

参考文献:

[1]李佳,王宏锋,周海成,李理,李卫. 主变差动保护误动的原因[J]. 云南电力技术,2015,(S2):68-69.

[2]汪阳,顾沈卉,杨东宁,冯莉,李桃,范鹏. 主变差动保护误动原因分析及处理[J]. 电工技术,2014,(10):26-27.

[3]蒋爱梅.WPD2000型变压器差动保护装置动作分析及处理[J].电世界,2013(7):28,29.

论文作者:古立中,刘书臣,万涛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/23

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