主变送电时线路光纤差动保护动作的分析

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1、主变送电时线路光纤差动保护动作的分析国网绵阳供电公司四川绵阳621000摘要：变压器空载投运时会产生励磁涌流，励磁涌流存在很大的非周期分量，可能会导致主变差动保护、线路光纤差动保护误动作，木文分析了励磁涌流出现时线路光差保护误动的案例，希望对类似的事件能有所借鉴。关键词：励磁涌流，线路光纤差动保护1、引言励磁涌流是由于变压器空载投运时，铁芯中磁通不能突变，出现非周期分量磁通，使铁芯饱和，励磁电流急剧增大而产生的。变压器励磁涌流最大值,可以达到变压器额定电流的6-8倍，并且跟变压器的容量大小有关，变压器容量越小，励磁涌流倍数越大。励磁涌流存在

2、很大的非周期分量，并以一定时间系数衰减［1］。励磁涌流可能会导致主变差动保护、线路保护误动作，木文结合案例分析了励磁涌流对线路光差保护的影响，希望对类似的事件能有所借鉴。2、案例分析2.1故障情况220kV佳桥站通过110kV桥北线供llOkV北坝站，并通过llOkV北金线转供llOkV金山站。llOkV北坝站、金山站均为两台三圈变，北坝主变容量为2*31.5MVA,金山主变容量为2*40MVA，两站站内接线一致，均为全接线形式，每侧母线均为单母分段形式。llOkV桥北线、北金线均配置并投入了光纤差动保护。一次接线示意图如下：图1系统一次接

3、线示意图2016年11月13日按照检修计划对llOkV北坝站lOkVI母及ltt主变总路开关进行检修，工作完毕14:11分合上北坝站Z101开关对1#主变送电，llOkV桥北线光纤差动保护动作，差动电流1.55A,桥北线两侧开关跳闸，选相B相，llOkV北坝、金山站失压。调控中心立即通知运维人员对线路巡线，运维人员巡视线路后发现任何故障点，决定对llOkV桥北线进行试送一次。在拉开北坝、金山主变及线路开关后，16:00分对llOkV桥北线试送电成功，16:14分对llOkV金山线送电成功。由于金山站部分负荷急需用电，16:16分对金山站1#

4、主变送电，在1#主变C101开关合闸后，llOkV桥北线光差保护动作再次跳闸，差动电流0.88A,选相A相。跳闸后调控中心通过35KV网络恢复负荷供电。并通知运维人员再次对llOkV桥北线进行巡线，但仍未发现任何故障点。2.2故障分析2.2.1第一次跳闸llOkV桥北线第一次跳闸佳桥侧故障录波如下图：图2llOkV桥北线第一次跳闸佳桥侧故障录波llOkV桥北线第一次跳闸北坝侧故障录波如下图：图3llOkV桥北线第一次跳闸北坝侧故障录波两侧故障录波图显示在40ms时保护启动，三相电流增加并随吋间呈衰减趋势，这是由于主变送电合闸产生的励磁涌流。

5、由于主变停电配合检修静置吋间较长，剩磁较少，因此励磁涌流不算大。分析故障录波可见，llOkV桥北线故障跳闸前后，母线电压正常，无故障分量；从佳桥侧电流波形来看，三相电流在跳闸前均未出现电流跳变；从北坝侧电流波形来看，B相电流在跳闸前出现了突然减小的情况。从保护动作情况来看，第一次故障跳闸测距距离佳桥侧2.4kM,距离北坝侧1.3kM,桥北线全长3.8kM，选相均为B相，而两侧接地距离I段保护均未动作；基于以上分析可以判定系统并未出现故障，由于主变合闸产生了励磁涌流，北坝侧开关二次电流出现了突降，两侧出现差流保护动作开关跳闸。2.2.2第二次

6、跳闸llOkV桥北线第二次跳闸佳桥侧故障录波如下图：图4llOkV桥北线第二次跳闸佳桥侧故障录波llOkV桥北线第二次跳闸北坝侧故障录波如下图：图5llOkV桥北线第二次跳闸北坝侧故障录波llOkV桥北线第二次跳闸是在桥北线、北金线送电成功，对金山站1#主变送电时发生。两侧故障录波图显示金山站主变送电合闸吋产生较人励磁涌流,最大励磁电流达到了主变空载电流的4-5倍。与第一次跳闸类似，分析故障录波可见，llOkV桥北线故障跳闸前后，母线电压正常，无故障分量；从佳桥侧电流波形来看，三相电流出现励磁涌流并逐渐衰减，但未出现电流跳变；从北坝侧电流波

7、形来看，A相电流在励磁涌流出现后的第三个周波突然大幅减小。从保护动作情况来看，第二次故障跳闸测距距离佳桥侧2.3kM,距离北坝侧1.4kM,桥北线全长3.8kM,选相均为A相，而两侧接地距离I段保护均未动作；基于以上分析同样可以判定系统并未出现故障，由于主变合闸，出现了励磁涌流，北坝侧二次电流出现了突降，两侧出现差流保护动作开关跳闸。2.3跳闸原因分析主变送电吋，主变差动保护动作跳闸的情况比较常见，而线路差动保护动作跳闸的情况很少，并且第二次跳闸时送电的主变并不在北坝站。结合调度曰志，保护动作情况及录波情况来看，初步判定跳闸可能是以下原因：

8、1、llOkV桥北线两侧互感器抗饱和能力不一致，导致励磁涌流出现时，两侧开关电流互感器二次感应的电流不一致出现差流；2、北坝侧电流互感器二次电流冋路存在表皮破损或寄生冋路，在电流