110kv主变压器保护误动作原因分析及处理措施

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1、110kV主变压器保护误动作原因分析及处理措施　　摘要：介绍110kV变电站主变事故跳闸经过，分析故障排查的过程，分析造成主变间隙保护误动的原因，提出相应的处理措施，确保电网安全运行。　　关键词：110kV；主变；差动保护；跳闸；措施　　0引言　　变电站设备运行维护中常常遇到因直流系统故障引起的其他事故发生，变压器是当前电力供应企业中输变电设备重要组成部分之一。因此，电力变压器的工作状况将对电力系统的安全和经济运行产生重要影响。一旦出现电力变压器故障，会严重影响居民的正常生活和企业的正常生产。如主变内部发生故障而保护不能及时动作，极有可能造成设备严重

2、损坏导致重大经济损失，甚至影响系统运行，因此当系统内变压器发生内部故障时保证故障主变迅速切除尤为重要。6　　变压器纵联差动保护作为主变绕组（相间及接地短路）故障时变压器的主保护能够选择性地快速切除故障主变。考虑到保护配置的交叉性，差动保护的动作区为构成差动保护各侧CT之间的区域，具体包括主变本体、CT与变压器之间的引出线，能够保证区内故障时可靠动作而区外故障时闭锁不动作。但针对一些特殊条件下发生的系统故障，依据主变差动保护动作逻辑保护将发生误动作，以下通过一起110kV变电站#1主变差动保护误动作分析，结合矢量图、故障波形探讨导致区外故障时主变差动保

3、护误动作的各项因素。　　1主变事故跳闸经过　　主变的保护配置情况其中RCS-9671C差动保护配置为差动速断保护（保护启动后25ms内动作）、经二次谐波制动的比率差动保护（保护启动后35ms内动作）、中低压侧过电流保护，并且具备CT断线判别功能。系统故障前110kV系统及三台主变10kV系统部分均为分裂运行状态，10kV分段开关521为热备用状态。23时24分38秒328毫秒系统故障，检测到低压侧c相故障电流为4.245kA，#1主变比率差动保护动作，跳开#1主变变高1101开关、变低501开关，此时10kV1M失压且501开关CT无流，满足10kV

4、备自投装置动作条件，因此10kV备自投装置动作合上10kV分段521开关。　　2主变事故跳闸分析　　站端故障录波器所录故障波形分析可以得出：主变高压侧A相电流为B、C相电流的两倍，且与B、C相电流相位相反。主变高压侧电流波形所展示的故障特性相当于低压侧ac相间短路故障，如图1所示。　　通过故障边界条件，以#1主变高压侧电流的幅值和相位特征关系进行矢量分析，仅需考虑正、负序分量无零序分量，正序分量中高压侧滞后低压侧30度，负序分量中高压侧超前低压侧30度，据此反推低压侧的电流幅值、相位关系如图2所示。与实际录波图进行比较发现：波形图中低压侧仅c相有电流

5、，与所绘向量图不符，因此主变低压侧故障相别的判定仍需其他相关辅助信息支持。6　　由于#1主变高低压侧的电流矢量分析出现了矛盾，为了防止录波通道的某一路通道发生故障（如低压侧a相电流），依据其他波形辅助判据，可以通过检查主变高低压侧的差电流情况进行复核。由于#1主变的差动保护为南瑞继保RCS-9671C型，高压侧电流在差动保护软件内部已进行Y-Δ折算（即为全星型接线方式），因此通过相位调整后的高压侧电流标幺值为：’=（-）/；’=（-）/；’=（-）/。　　高压侧通过电流相位折算后IA’、IC’大小相等相位相反，高压侧电流折算后与低压侧电流进行差流计算

6、仅A相有差流，而B、C相电流叠加后矢量和为零。　　结合高低压侧的电流矢量分析及差电流分析得出波形正确与录波器差流计算值吻合，但低压侧仅显示c相有故障电流，而差电流仅A相有电流。　　针对这一反常现象，试想是否有区外故障造成穿越性电流导致上述现象产生。为此，检查10kV1M相关保护间隔，发现10kV馈线F01有保护启动报告，报告显示该条线路C相有瞬时故障电流流过，而故障电流大小约为4.328kA，反观主变差动保护动作录波图，主变低压侧a相流过故障电流同样在4.3kA附近。由此分析可知，产生以上异常波形的原因可能是由于10kVF01故障时C故障电流回流至主

7、变变低a相，即主变低压侧a相存在接地。　　通过以上故障电流流向分析，检查主变变低a相的故障点。变低跳闸后经现场检查发现，#1主变10kV母线桥上a相避雷器发生短路故障已烧坏。在小电流接地系统中，当10kV6F01发生C相瞬时接地故障时，正常相别的相电压升高（如金属性接地将使得正常相电压升高为线电压），高电压使得主变低压侧a相避雷器发生击穿，故障电流通过大地流向#1主变变低10kV母线桥a相避雷器，由此造成类似于主变低压侧ac相间短路的故障。　　通过具体的保护动作情况分析，主要涉及两类保护的保护动作范围（如图3所示）及动作元件，分别为#1主变差动保护R

8、CS-9671C及10kVF01馈线保护RCS-9611C。　　当10kV馈线F01发生瞬时接地故障时，故障