某110kV变电站主变差动保护动作分析及处理论文_许超伟

(华能澜沧江水电股份有限公司苗尾•功果桥水电厂 云南大理州 672708)

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

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