電廠高備變零差保護(hù)誤動(dòng)作原因分析

【摘 要】變壓器零差保護(hù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏，但一旦誤動(dòng)，不好查找故障原因。本文以某電廠高備變零差保護(hù)誤動(dòng)作原因查找過(guò)程為線索，分析了可能引起零差保護(hù)動(dòng)作的各種因素。

【關(guān)鍵詞】變壓器;零差;接地

一、故障現(xiàn)象

2011年9月3日12時(shí)22分，某電廠網(wǎng)控室110KV母線BT乙線8838開(kāi)關(guān)跳閘，同時(shí)接于該母線的高備變8847開(kāi)關(guān)跳閘。BT甲乙線微機(jī)線路橫差保護(hù)（PSL－626H）報(bào)：零差速動(dòng)出口跳II，電流＝19.154A；BT甲線微機(jī)線路保護(hù)（PSL－621C）報(bào)：零序距離保護(hù)啟動(dòng)；BT乙線微機(jī)線路保護(hù)（PSL－621C）報(bào)：零序距離保護(hù)啟動(dòng)。高備變保護(hù)（阿繼產(chǎn)常規(guī)電磁型保護(hù)），來(lái)110KV零序差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)掉牌。

該電廠BT線是雙回路線路，裝設(shè)有甲乙線橫差保護(hù)，其零差速斷定值3A，零差低電壓閉鎖值7V。根據(jù)故障時(shí)刻保護(hù)裝置和故障錄波器記錄的波形分析，BT乙線C相接地，其橫差保護(hù)正確動(dòng)作。在故障點(diǎn)排除后，BT乙線恢復(fù)送電。

對(duì)高備變進(jìn)行一次絕緣電阻測(cè)試，結(jié)果為三相對(duì)地電阻1500MΩ，合格。高備變?yōu)閅0/△/△型接線，其110KV的Y0側(cè)裝設(shè)了零差保護(hù)，由高壓側(cè)三相電流互感器構(gòu)成零序電流濾過(guò)器和中性線的零序電流互感器組成。根據(jù)故障錄波器記錄的波形，BT乙線接地時(shí)有穿越性電流流過(guò)高備變，此區(qū)外故障電流使高備變零序差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作跳閘。

二、高備變零差保護(hù)原理簡(jiǎn)介

零差保護(hù)是高備變110KV大電流接地系統(tǒng)側(cè)內(nèi)部接地故障的主保護(hù)，它不受變壓器勵(lì)磁涌流及帶負(fù)荷調(diào)壓的影響，構(gòu)成簡(jiǎn)單，靈敏度高。高備變二次接線如圖1所示。

LJ繼電器為Dl－21C型電流繼電器，當(dāng)高備變內(nèi)部發(fā)生接地故障時(shí)，流經(jīng)LJ的電流為I＝3I0H+3I0N；當(dāng)高備變外部發(fā)生接地故障時(shí)，流經(jīng)LJ的電流理想情況下為0A。

三、故障的檢查過(guò)程及原因分析

半個(gè)月前，高備變剛完成保護(hù)全檢，還更換了高備變開(kāi)關(guān)場(chǎng)就地端子箱及其到本體電流互感器的連接電纜。在改造前，也有線路接地時(shí)的穿越性電流流經(jīng)高備變，且幅值較此次動(dòng)作值大，但未引起零差保護(hù)動(dòng)作。

該廠故障調(diào)查小組對(duì)引發(fā)誤動(dòng)的可能原因進(jìn)行了歸納：

1、誤整定：沒(méi)有按照定值單整定，或者沒(méi)有核對(duì)LJ線圈的串并聯(lián)方式。零差整定值為4A，復(fù)試LJ繼電器動(dòng)作值3.98A，返回值3.44A，返回系數(shù)0.86，線圈聯(lián)接方式串聯(lián)。

2、接線錯(cuò)誤：更換就地端子箱至本體電流互感器電纜時(shí)發(fā)生校線錯(cuò)誤和端子箱接線錯(cuò)誤。拆下電流互感器和就地端子箱內(nèi)接線逐根校驗(yàn)，核對(duì)線號(hào)，并與更換前電流互感器和端子箱端子排記錄進(jìn)行核對(duì)無(wú)誤后回裝。

3、極性錯(cuò)誤：高壓側(cè)三相電流互感器和中性線電流互感器存在極性接反錯(cuò)誤。高備變?nèi)珯z送電后，對(duì)差動(dòng)和零差回路進(jìn)行了測(cè)量，沒(méi)有差流。因中性線電流互感器正常負(fù)荷時(shí)沒(méi)有電流，只能保證零差回路部分極性正確。因此，高備變停電后，用“抵消電感作用測(cè)量法”[1][2]，將高備變Y0側(cè)三相一次繞組短接，然后在短接點(diǎn)和中性線之間加入直流電壓，測(cè)量各相及中性線電流互感器極性，各互感器為減極性標(biāo)注。核對(duì)接線無(wú)誤，在高備變就地端子箱摘掉至LJ繼電器接線，接入毫伏表，用同樣的方法，測(cè)量沒(méi)有電壓；分別短接各相電流互感器二次出線，測(cè)量有相同方向的電壓。注意試驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)放電，以防感應(yīng)電傷人。

4、二次絕緣不好：更換的新電纜和構(gòu)成零序差動(dòng)保護(hù)的各電流互感器存在絕緣問(wèn)題，使零差回路存在多個(gè)接地點(diǎn)將某個(gè)電流旁路，形成差流。打開(kāi)就地端子箱內(nèi)各電流端子滑片，測(cè)量各回路對(duì)地電阻在50MΩ以上。

前四項(xiàng)重點(diǎn)檢查是否由于全檢和更換電纜導(dǎo)致零差回路出現(xiàn)差錯(cuò)，結(jié)果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，依據(jù)測(cè)量的極性和接線繪制的零差回路也與圖紙一致。以下將對(duì)接地情況進(jìn)行檢查：

5、電流互感器二次回路應(yīng)只有一個(gè)接地點(diǎn)：打開(kāi)接地點(diǎn)看高備變零差回路是否還有接地點(diǎn)。如圖2所示，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在就地端子箱有一個(gè)接地點(diǎn)①，高備變保護(hù)屏有一個(gè)接地點(diǎn)②。

6、接地是否良好：如果接地不良，會(huì)存在對(duì)地電壓，使接地點(diǎn)電壓升高。上述兩個(gè)接地點(diǎn)，就地端子箱更換時(shí)，新箱體沒(méi)有與高備變開(kāi)關(guān)場(chǎng)接地網(wǎng)相連，接地點(diǎn)①與高備變冷卻風(fēng)機(jī)電源零線接到一起。保護(hù)屏的接地點(diǎn)②和網(wǎng)控室接地網(wǎng)相連。

電流互感器二次回路兩點(diǎn)接地和一側(cè)接地不良則是這次零差保護(hù)誤動(dòng)的原因。在實(shí)際運(yùn)行中，電廠的接地網(wǎng)不是絕對(duì)的等電位面，這兩點(diǎn)之間存在著電位差，一次的故障電流由這兩個(gè)接地點(diǎn)①和②流經(jīng)LJ繼電器使保護(hù)動(dòng)作，電流流通路徑如圖2中虛線所示。

另外CT飽和也會(huì)引起零差保護(hù)誤動(dòng)，由于不是新投產(chǎn)設(shè)備，沒(méi)有檢查該項(xiàng)。

四、采取的措施

該廠事故調(diào)查小組取消了接地點(diǎn)①，并恢復(fù)了高備變就地端子箱與其開(kāi)關(guān)場(chǎng)接地網(wǎng)的連接。2012年3月該電廠110KV母線YY乙線8844開(kāi)關(guān)A相接地，YY甲乙線微機(jī)線路橫差保護(hù)（PSL－626H）報(bào)：零差速動(dòng)出口跳II，電流＝45.694A。流經(jīng)高備變電流遠(yuǎn)大于此次故障電流，高備變零差保護(hù)沒(méi)有動(dòng)作。

五、結(jié)束語(yǔ)

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)對(duì)保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行非常重要，電力設(shè)備升級(jí)改造越來(lái)越多，因施工考慮不周造成的故障也呈上升趨勢(shì)，象這種易被忽視且不易檢查的隱患，一旦發(fā)生，處理過(guò)程復(fù)雜，處理時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了發(fā)電任務(wù)。因此，檢修人員應(yīng)注意加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，熟悉各種保護(hù)的動(dòng)作原理，充分認(rèn)識(shí)電流互感器極性、接線及接地點(diǎn)的重要性，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖施工。班組建立臺(tái)帳，寫明電流互感器同名端的測(cè)試結(jié)果、接線方式，接地位置。在檢修項(xiàng)目中，增加投運(yùn)前要對(duì)電流互感器二次回路接地和絕緣情況進(jìn)行檢查的項(xiàng)目，避免事故發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

[1]王先臣等著.《變壓器套管式電流互感器極性測(cè)量方法》《黑龍江電力》2001年6月第23卷第3期