主變差動(dòng)速斷跳閘誤動(dòng)作事故分析

【摘 要】本文實(shí)例分析某主變差動(dòng)速斷保護(hù)誤動(dòng)作的具體原因，提出解決誤動(dòng)的具體措施

【關(guān)鍵詞】差動(dòng)速斷保護(hù) CT 速飽合 比率制動(dòng)

某變電站1#主變帶10KVⅠ母運(yùn)行，其主變?yōu)镾Z10-50000/110，額定電流262/2749A，額定電壓110/10.5KV，YD11接線，冷卻方式為ONAN.其接線圖如下：

某日23：45分1#主變差動(dòng)速斷動(dòng)作，主變高壓側(cè)1101和低壓側(cè)501開關(guān)動(dòng)作跳閘。10KVⅠ母各饋線均未動(dòng)作跳閘。后查Ⅰ母饋線發(fā)現(xiàn)F13（施工電源Ⅰ）有很大短路電流Ia7717A、Ib7671A、Ic8605A；因F13速斷2200A并有0.3秒延時(shí)，F(xiàn)13饋線開關(guān)未跳，80毫秒后1#主變高壓側(cè)、低壓側(cè)同時(shí)差動(dòng)速斷跳閘，高壓側(cè)電流：Ia788A、Ib367A、Ic421A；低壓側(cè)電流Ia8116A、Ib8162A、Ic8349A；短路跳閘時(shí)主變油溫58.9度，繞組69度，后檢查1#號(hào)主變本體無異常，差動(dòng)保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)，差動(dòng)繼電器動(dòng)作正確，信號(hào)繼電器掉牌正確，保護(hù)出口繼電器動(dòng)作正確，保護(hù)裝置無誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象。后查F13饋線有三相電纜短路。此次的#主變差動(dòng)速斷動(dòng)作的原因?yàn)槭?0KV饋線三相短路引發(fā)的。

分析饋線F13的保護(hù)配置時(shí)發(fā)現(xiàn)，它主保護(hù)為速斷，動(dòng)作電流2200A，延時(shí)0.3秒動(dòng)作；過流保護(hù)600A，動(dòng)作時(shí)間0.9秒；零序400A，動(dòng)作時(shí)間0.9秒。分析#1主變保護(hù)配置：1：差動(dòng)速斷電流為6TAP，啟動(dòng)為0.5TAP，制動(dòng)折線百分率50%，二次諧波閉鎖百分比15%，CT斷線報(bào)警0.15TAP，差動(dòng)保護(hù)CT斷線負(fù)序電流判據(jù)為0.33TAP.其中TAP=MVA*1000*C/（1.732*VWDG*CTR）. MVA-變壓器額定容量 C-CT接線系數(shù)，VWDG-額定線電壓， CTR-CT變比。2：主變低壓過流Ⅰ段1.51A，過流Ⅰ段時(shí)間為0.5秒；復(fù)合過流Ⅱ段1A， 復(fù)合過流Ⅱ段1時(shí)限為1.4秒，2時(shí)限為1.7秒，3時(shí)限為2秒。按正常的保護(hù)動(dòng)時(shí)來說應(yīng)是F13饋線速斷保護(hù)先動(dòng)作，如果它不動(dòng)作應(yīng)是的1#主變的低壓側(cè)低壓過流Ⅰ段動(dòng)作，而不是1號(hào)主變差動(dòng)速斷動(dòng)作。后打印保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)時(shí)序分析，故障發(fā)生后80毫秒后主變差動(dòng)速斷動(dòng)作，還沒有到0.3秒，正常啟動(dòng)F13饋線的速斷保護(hù)和主變低側(cè)的低壓過流保護(hù)。

根據(jù)以上常規(guī)的故障查找方法和當(dāng)時(shí)短路電流計(jì)算，均未查出保護(hù)動(dòng)作問題，因此查閱了有關(guān)保護(hù)資料，認(rèn)為既然差動(dòng)保護(hù)裝置各項(xiàng)檢查都合格，只有對(duì)CT作進(jìn)一步分析，看CT是否有問題。自#1主變投產(chǎn)以來二年多，差動(dòng)保護(hù)從未因CT引起過誤動(dòng)。但從故障性質(zhì)進(jìn)行分析，是因?yàn)?0kV線路速斷動(dòng)作引起的。也就說明短路電流較大時(shí)，造成CT鐵芯飽和，產(chǎn)生二次不平衡電流。因此，又查閱了關(guān)于電流互感器的反事故措施。反事故措施中強(qiáng)調(diào)要適度增大主變壓器電流互感器變比，以減小電流互感器大電流時(shí)的飽和度。

目前常用的電流互感器的精度等級(jí)，0.2級(jí)用于測(cè)量，0.5級(jí)用于計(jì)量，3級(jí)、10P級(jí)用于保護(hù)，D級(jí)用于差動(dòng)保護(hù)。另外10P級(jí)又分為：10P/10、10P/15、10P/20等，10P/10級(jí)型電流互感器，表示在10倍一次額定電流下，復(fù)合誤差不超過5%。

根據(jù)這一原則，對(duì)高低壓CT進(jìn)行了詳細(xì)的排查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，10kVCT差動(dòng)保護(hù)為10P級(jí)，110kV斷路器套管差動(dòng)保護(hù)CT為10P級(jí)。但從現(xiàn)場(chǎng)接線圖時(shí)發(fā)現(xiàn)，110kV斷路器套管差動(dòng)保護(hù)CT接在其0.5級(jí)上，也就是說接計(jì)量用的CT上。后在常規(guī)的試驗(yàn)其兩CT的速飽合性發(fā)現(xiàn)，兩CT有較大的差別。也就是說當(dāng)F13饋線發(fā)生三相短路時(shí)，產(chǎn)生了7000多A的短路電流，在此電流快速?zèng)_擊下，兩CT的速飽和特性不一樣，產(chǎn)生很的差流，直接啟動(dòng)主變差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作回路，此保護(hù)是0時(shí)限的，動(dòng)作于跳閘，也就出現(xiàn)了此文保護(hù)越級(jí)誤動(dòng)作的一幕。此次保動(dòng)越級(jí)誤動(dòng)的根本原因是這臺(tái)斷路器安裝人員誤接CT，這樣當(dāng)外部產(chǎn)生較大的短路電流時(shí)，高低壓側(cè)CT的飽和狀態(tài)和飽和程度不成正比，因此會(huì)產(chǎn)生很大的不平衡電流，造成差動(dòng)速斷保護(hù)動(dòng)作。由此得出，CT飽和特性對(duì)差動(dòng)保護(hù)的影響非常大。在故障條件下，特別是三相短路，故障電流中的非周期性分量、鐵心中剩磁各種原因，CT存在飽和的可能性，特別是CT在大的沖擊電流之后，由于剩磁的影響，可能在比較小的故障電流下而發(fā)生飽和，此主變比率制動(dòng)特性僅考慮了15%誤差曲線，這意味著比率制動(dòng)特性不能保證當(dāng)CT飽和，誤差超過15%以后能可靠制動(dòng)。所以在外部故障時(shí)，如果僅有比率制動(dòng)特性，CT飽和時(shí)，差動(dòng)保護(hù)就有誤動(dòng)的可能。

恢復(fù)正常CT接線后，經(jīng)保護(hù)回路校驗(yàn)，徹底解決了誤跳閘的隱患。另從主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作來分析，差動(dòng)保護(hù)在其CT選型時(shí)要考慮其在大故障電流下鐵芯的飽和特性應(yīng)作為其比率制動(dòng)特性判別的重要依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

1.《深圳機(jī)場(chǎng)110KV變電站運(yùn)行規(guī)程》

2.《深圳電網(wǎng)繼電保護(hù)定值通知單》

3. 陳金玉 《繼電保護(hù)》 中國(guó)電力出版社

4. 國(guó)家電力調(diào)度通信中心 繼電保護(hù)培訓(xùn)教材 北京： 中國(guó)電力出版社

作者簡(jiǎn)介：劉常碧，男，湖南漣源人，2002年畢業(yè)于沈陽工程學(xué)院火電廠集控運(yùn)行專業(yè)，電力運(yùn)行工程師和集控技師，現(xiàn)在深圳機(jī)場(chǎng)集團(tuán)動(dòng)力分公司指揮調(diào)度中心從事電力運(yùn)行及調(diào)度工作