220kV主變繼電保護誤動原因

王曉嬌++居鴻++朱志云

摘 要主變繼電保護指的是對變電站的總降壓變壓器的正常運行狀態(tài)進行保護，并在其發(fā)生電力故障時，自動提供解決措施。但是在實際的運行過程中，當電壓為220kV時，總會出現(xiàn)一些差動保護，影響了變壓器功能的發(fā)揮，使用戶用電受到了困擾。電力企業(yè)相關(guān)人員應該通過研究對其發(fā)生誤動的原因進行掌握，然后能根據(jù)220kV主變繼電保護的實際情況，對其采取相關(guān)措施，以使其一直保持工作狀態(tài)。

【關(guān)鍵詞】220kV主變 繼電保護 誤動原因

電力企業(yè)在日常的電力生產(chǎn)中，應該對電力變壓器進行定期維護，尤其是差動保護，以使差動保護發(fā)揮其保護功效，使電力系統(tǒng)不至于崩潰。本文主要針對220kV主變繼電保護誤動原因進行分析。

1 220kV主變繼電保護誤動故障

變電站的規(guī)格為220kV時，有兩臺總降壓變壓器正常運行，使三種規(guī)格不同的變電站通過母線呈并聯(lián)關(guān)系，這時總降壓變電壓器中的一臺的差動保護裝置的相關(guān)元件會啟動，使通過母聯(lián)并列的三種變電站兩側(cè)的開關(guān)都會跳開，導致變電站處于罷工狀態(tài)。差動保護發(fā)揮作用就意味著變電站出現(xiàn)了故障，這時，維修人員就需要先找到故障發(fā)生處，然后再判斷故障發(fā)生的原因。先從大處著手，檢查變壓器和處于變電站兩側(cè)開關(guān)周圍的電氣設備，看其是否有故障，結(jié)果為無。接著就可以對相關(guān)的保護裝置進行檢查了，可以借助試驗，試驗對象就是繼電保護的二次接線盒保護裝置本體，結(jié)果還是無，此時就可以判定故障為繼電保護誤動。

2 誤動原因分析

2.1 變壓器的差動保護動作原理

差動保護是通過流經(jīng)相關(guān)的電力設備兩端的電流矢量差來判斷設備是否出現(xiàn)故障，并且能對故障來源進行明確的判斷，及時將被保護元件內(nèi)的故障切除，使被保護元件和電源之間的線路呈斷路，這有效避免了被保護元件繼續(xù)受到損害。變壓器差動保護主要反映的故障對象有三種，分別是套管短路、引出線及變壓器繞組短路故障，它在變壓器保護中作用發(fā)揮最顯著的特點就是能在最短的時間內(nèi)，將被保護設備的故障切除。差動保護廣受繞組形式大于三的變壓器青睞，它的互感器二次側(cè)采用的接線方式為環(huán)流法。

差動保護裝置發(fā)揮作用時，其輸入端和輸出端組成的回路中電流是不等的，為了使保護裝置差動動作具有選擇性，回路電流必須小于差動繼電器KD動作電流。差動保護裝置回路電流矢量差變大有很多影響因素，比如說變壓器各側(cè)電壓等級是有差距的，再如變壓器電壓發(fā)生變化，勵磁電壓也會發(fā)生變動，就會差生沖擊電壓，引起勵磁涌流，還如電流互感器的型號和變比不同等。

2.2 保護動作原因分析

差動保護動作的總降壓變壓器各側(cè)的塔式CT繞組不能滿足相關(guān)要求，B柜電流會逐漸升高，一直致CT，為了保證B柜能承載逐漸增多的電流，可以在差動保護回路中串聯(lián)兩個繞組形式為二的CT，前提要保證它們的變比是絲毫無差的。差動保護在發(fā)揮功能之前，總降壓變壓器的負載為126兆瓦，相對應的高壓側(cè)電流為359安，此時的負載率已經(jīng)超過了91%，這時差動保護發(fā)生動作，故障產(chǎn)生，就要對差動保護所作用的對象進行故障檢查，在確定不是被保護對象的原因后，就要對差動保護回路進行檢查，最終結(jié)果就是由高壓側(cè)A升高為CT的二次電纜被擊穿，此處就是故障處。

對發(fā)生故障的變壓器相關(guān)資料進行研究，資料記載該被擊穿的電纜不僅沒有經(jīng)過相關(guān)的絕緣測試，還有可能在使用中，遭受多次的擊穿，這足以說明是對應系統(tǒng)性因素在發(fā)揮影響力，并不能作為差動保護失誤的全部原因，所以還得檢查該回路中所涉及到的全部器件，最終發(fā)現(xiàn)故障，故障處就是在A處，與之相串聯(lián)的兩個CT二次繞組間的2K1至K6，主要表現(xiàn)就是與其它繞組相比，此處的伏安特性表現(xiàn)出明顯的不同，飽和電壓只有72伏，而其它繞組的電壓要遠遠超過此處，大致范圍就是超過240伏，小于245伏。

經(jīng)過試驗分析，得出這樣一個結(jié)論，當變壓器的兩個繞組變比一樣，同時一次電流也比較小時，電壓器會一直保持工作狀態(tài)。當電壓器的兩個繞組的電阻變化規(guī)律不同，同時一次電流又比較大時，電流就會出現(xiàn)飽和狀態(tài)，但是飽和度卻和繞組匝數(shù)比較多時輸出端的電流量是相差甚遠的，前者要比后者小，當這兩個電流源串聯(lián)在一起時，兩者輸出端電流量是有差異的，繞組匝數(shù)不同所引起的變比也是不同的，按照電路理論，電流源的內(nèi)阻無窮大，所以即使兩端輸出電流量是相差無幾的，兩個相串聯(lián)的電流源之間的電壓也是極大的，并且電壓和一次電流之間呈正比關(guān)系，當兩個電流源之間的某點接地時，會使一個電流源左側(cè)線路中的某點和另一電流源右側(cè)線路中的某點之間形成對地電壓，并且電壓數(shù)值比較高。

2.3 理論驗證

對故障處進行問題原因分析后，還要經(jīng)過試驗來驗證。維修人員可以借助電流互感器進行模擬，相關(guān)參數(shù)為電壓10千伏，一次電流分別為200、300、350、400安，還要使保護繞組和計量繞組之間愛的飽和電壓符合試驗要求。試驗結(jié)果表明，在達到一定值后，二次電纜之間的電壓會隨著電流值增大而迅速飆升，飆升值和額定耐壓值相差無幾，這對于二次電纜來說，是不安全的，尤其是時間長了，二次電纜承受極限就會達到，最終導致絕緣擊穿后果出現(xiàn)。

3 防范措施

主要有兩方面，一方面相關(guān)的電力企業(yè)在選購相關(guān)設備時，要對設備進行質(zhì)量檢查和性能檢驗，還要對相關(guān)參數(shù)進行調(diào)試，以及注意類似CT零部件的質(zhì)量和性能，看其是否符合電力設備運行要求。另一方面就是確保差動保護所使用的電流互感器特性是沒有差別的。

4 結(jié)語

為了減少或避免220kV的主變繼電保護出現(xiàn)誤動，還需要對差動保護進行研究，嚴格選購優(yōu)質(zhì)的被保護對象，維修人員還要定期對被保護對象以及相關(guān)的設備進行檢查和維護，以使電力系統(tǒng)能長期運行。

參考文獻

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作者單位

國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司揚州運維分部 江蘇省揚州市 225009