電流二次回路兩點接地引起主變壓器差動保護區(qū)外故障誤動分析

廖洪濤

（寧東供電公司，銀川 750411）

電流二次回路兩點接地引起主變壓器差動保護區(qū)外故障誤動分析

廖洪濤

（寧東供電公司，銀川 750411）

介紹了一起330 kV主變壓器在其所帶110 kV線路發(fā)生接地故障時，主變壓器差動保護動作跳閘事故，從裝置錄波圖中發(fā)現差動保護裝置在區(qū)外動作時B相電流異常增大，結合現場對CT二次回路的檢查，發(fā)現B相存在兩點接地現象。分析了B相兩點接地時主變壓器差動保護區(qū)外故障動作的原因，提出了防范措施。

主變壓器；差動保護；區(qū)外故障；B相電流；CT兩點接地

0 引言

變壓器差動保護作為變壓器的主保護，主要反應變壓器繞組和引出線多相短路、大接地電流系統側繞組和引出線的單相接地短路及繞組匝間短路等故障，差動保護動作的正確與否直接影響著變壓器運行的穩(wěn)定性。差動保護電流二次回路（包括變壓器各側二次電流、二次回路）必須經一點接地，若發(fā)生兩點接地，在區(qū)外故障時可能會導致主變壓器差動保護誤動。

1 事故概況

1.1 變電站情況

某330 kV變電站于2005年投運，共有2臺240 MW主變壓器，主變壓器各側電壓為330，110和35 kV，110 kV系統為雙母接線，事故當天母線聯絡開關在合位，主接線如圖1所示。

＃1，＃2主變壓器均采用PST1200系列微機主變壓器保護裝置，第1套保護為二次諧波閉鎖原理差動保護+后備保護，第2套保護為諧波對稱原理差動保護+后備保護，雙套保護分別組屏，文中以A，B屏表述，每面屏的交流電流及交流電壓回路相互獨立。

112出線為某110 kV變電站備供電源線路，事故當天為熱備用狀態(tài)，重合閘未投入。112開關保護采用CSC-163A微機線路保護裝置，配有光纖差動保護，實現全線速動功能。

圖1 某變電站一次主接線

1.2 事故過程

2011-04-27 T 17：42，112出線保護啟動，分相差動出口，開關跳閘（重合閘未投入）。保護動作電流為27.63A，變壓器電壓比為750／5，相別A相，故障測距5.406 km。同時，＃1主變壓器A屏差動保護動作，主變壓器各側開關跳閘。

2 事故調查

跳閘發(fā)生后，相關人員分別對112出線跳閘、＃1主變壓器跳閘原因進行調查。

（1）112出線光纖縱差保護動作原因為：線路下方大型混凝土泵車進行溝道墊層灌注作業(yè)時，與導線的安全距離不滿足規(guī)定，線路對其放電，導致開關跳閘。

（2）在對＃1主變壓器二次回路檢查時發(fā)現，＃1主變壓器A屏電流二次回路B相兩點接地，并且在故障跳閘前，A屏高后備保護有頻繁啟動現象。＃1主變壓器B屏差動及后備保護在跳閘時保護啟動，未動作。

3 跳閘原因分析

3.1 保護動作行為分析

2011-04-27 T 17：42，＃1主變壓器A屏差動保護動作出口，保護動作報文見表1。主變壓器差動保護定值為：差動動作電流0.180 A，比率制動斜率0.5，根據說明書，最小制動電流為高壓側額定電流0.321A。按照裝置保護動作電流繪制裝置比率制動特性圖，如圖2所示，＃1主變壓器差動保護故障錄波如圖3所示。

圖2 比率制動特性圖

從圖2可以看出，A相、B相差流均在保護動作范圍內，而在圖3中可以發(fā)現B相電流有異常增大現象，根據裝置相位平衡轉換公式

B相電流異常增大后，A相、B相差流會受到影響，而C相差流正常。

3.2 保護動作原因分析

主變壓器區(qū)外中壓側發(fā)生A相接地故障時，高壓側及中壓側A相會流過故障穿越電流，對于差動保護回路而言，制動電流將遠大于差動電流，從而說明故障不在保護動作區(qū)域內，保護不會動作。

表1＃1主變壓器差動保護動作報文

圖3＃1主變壓器差動保護故障錄波圖

因3311開關電流互感器（CT）戶外二次接線盒處B相引出導線絕緣，損壞了接觸外殼，導致B相存在兩點接地現象，如圖4所示。在正常運行時，兩接地點之間存在較小的電位差，使高壓側電流發(fā)生相應的變化，A屏高后備保護在事故前的頻繁啟動便是受此影響。當區(qū)外接地故障時，由于二次回路兩接地點之間存在地電位差，從而產生了零序電流，這一電流以兩接地點及裝置B相小CT為回路，導致B相電流增大，增加了差動回路中的不平衡電流，使差動保護誤動作。

圖4 高壓側電流兩點接地二次回路圖

4 防范措施

（1）實時監(jiān)控保護裝置發(fā)出的各種保護信號，分析信號出現的原因。在此次跳閘事故中，如果提早發(fā)現＃1主變壓器A屏高后備保護頻繁啟動，及時查找原因，就能避免差動保護誤動作。

（2）應提高對CT二次回路的驗收、檢驗質量，嚴格規(guī)范施工工藝，杜絕事故隱患。

（3）全面檢查電流互感器二次回路的絕緣是否滿足要求，利用通流試驗檢查二次回路有無異常。

5 結論

當電流二次回路發(fā)生兩點接地時，可能會導致繼電保護裝置區(qū)內拒動及區(qū)外誤動。變壓器差動保護的重要性決定了一旦差動保護誤動或拒動，均會影響系統的安全、穩(wěn)定運行，影響用電的可靠性。因此，變電站從驗收到正常運行階段，均應加強對設備及回路的檢查，動態(tài)分析設備有無異常，及時發(fā)現問題，避免事故發(fā)生，提高保護動作的可靠性和電網的安全性。

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（本文責編：弋洋）

TM 774

：B

：1674-1951（2015）01-0055-03

廖洪濤（1979—），男，寧夏銀川人，工程師，從事電力系統繼電保護工作（E-mail：nxlht_79＠163.com）。

2014-06-16；

2014-10-15