摘要:本文通过对某110kV变电站主变差动保护动作情况的介绍,分析主变差动保护动作的原因和检查处理,对分析主变差动保护动作提供了借鉴经验,对涉及变电站改造或者CT更换起到很好的警醒目的。
关键词:变电站;主变差动保护;CT极性;分析;处理
一、事件发生前情况
110kV变电站Ⅰ段母线由110kV苏功线供电运行,Ⅱ段母线由
110kV永漕功线供电运行,1号主变运行,2号主变运行,母联112断路器检修。
二、异常事件分析
(一)异常信号:
14:50:39.870<110kV变电站>故障录波装置启动有效;
14:50:39.885<110kV变电站>主变差动保护跳闸报警;
14:50:39.918<110kV变电站>102断路器开关分位有效;
14:50:39.937<110kV变电站>909断路器开关分位有效;
14:50:43.883<110kV变电站>直流系统交流故障报警。
(二)保护装置动作报告:
保护动作过程:
故障发生后23ms,比率差动保护动作110kV2号主变高压侧102断路器、低压侧909断路器跳闸。
故障录波波形如下:
主变高低压侧电流
主变高低压侧电压波形
(三)检查及分析过程:
1.首先重点对变压器本体、瓦斯保护、母线槽盒外观进行详细检查,检查未发现异常。
2.对变压器绝缘油取样进行化验分析,试验数据如下:
通过油化试验数据分析,油化试验结果满足规范要求,排除变压器内部故障。
3.对保护动作报告及故障录波波形进行分析:
(1)故障录波波形显示:
故障时,主变高压侧A、B、C三相均有故障电流,B相故障电流是A、C相2倍,方向与A、C相相反。主变低压侧a、b相有故障电流,故障电流大小相等,方向相反。主变接线方式为Yd11,根据故障特征分析判断故障类型为变压器低压侧a、b相间故障。
故障时主变高压侧电压波形未发生变化,仍为正弦波,三相之间相序相差120°。低压侧波形b相幅值减小,但仍为正弦波,a、b、c三相之间相序相差120°。
主变系统配电方式为:电源侧在主变高压侧,低压侧为负荷端,主变差动范围内故障短路电流均由主变高压侧提供,因主变接线方式为Yd11,变压器差动保护极性为高低压侧相差180°,所以高低压侧故障电流相差180°,但高压侧故障A相电流与低压侧故障a相电流同相、高压侧故障B相电流与低压侧故障b相电流同相。利用以下计算公式对故障电流进行计算:
主变低压侧Y-△转换:
IA=-Ib;IB=Ib
主变高电流转换:
IA高=(IA-IC)/√3=-Ib/√3;IB高=(IB-IA)/√3=2Ib/√3
IC高=(IC-IB)/√3=-Ib/√3
经计算,结果与故障录波图显示波形一致,由此判断故障是由a、b相CT极性接反变压器10kV侧区外故障引起或者CT本体存在故障,故障时电流流过变压器低压侧CT,造成a、b相出现差流,差流幅值一致,相位相差180°,最终造成变压器比率差动保护动作。
查看PCS-9671N变压器保护装置说明书,保护装置内差动保护配置的高低压侧CT极性方向为指向变压器。对照开关柜厂家提供的10kV开关柜图纸进一步核实,发现主变低压侧开关柜内配置的CT极性方向指向10kV母线侧,未指向110kV主变压器。
根据以上原因分析组织对主变低压侧CT回路进行检查,确认主变低压侧CT极性接反。
主变低压侧CT配置图
主变低压侧CT位置图
差动保护主变低压侧CT极性正确指向
对10kV负荷线路进行全面检查,检查发现其中一条10kV负荷线路上隔离开关连接处一只松鼠爬至隔离开关处导致A、B相间发生瞬时相间短路,且A、B相接头处有放电痕迹,C相脱落。
综上分析,主变差动保护动作原因为主变低压侧CT极性接反区外10kV线路A、B相瞬时故障导致。
三、异常事件处理
1.对主变低压侧CT接线进行调整。
2.CT接线更改后,设备恢复运行,并在带负荷下认真复核差动保护用CT极性差流、相位是否正确,校核结果如下:
(1)主变高压侧与低压侧A相电流相位相差I1-I2:154.4℃;
(2)主变高压侧与低压侧B相电流相位相差I1-I2:148.0℃;
(3)主变高压侧与低压侧C相电流相位相差I1-I2:151.9℃。
论文作者:许超伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
标签:故障论文; 低压论文; 极性论文; 变电站论文; 变压器论文; 差动论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第19期论文;